Document Type : original article
Authors
1 Associate Professor, Dept of Prosthodontics, Dental School, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Professor, Dept of Prosthodontics, Dental School, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
3 Associate Professor, Dept of Materials Science and Engineering, School of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
4 Assistant Professor, Dept of Prosthodontics, Dental School, Ahwaz University of Medical Sciences, Ahwaz, Iran
5 Associate Professor, Dept of Biostatistics, Faculty of Health Sciences, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
Abstract
Keywords
مقدمه
مواد بهسازی بافت الاستومرهای نرمی هستند که جهت درمان بافتهای مخاطی ساپورت کننده دستدندان به کار میروند. آنها در مطب مخلوط شده، داخل دستدندان قرار گرفته و در دهان بیمار گذاشته میشوند. این مواد با آناتومی ریج باقیمانده تطابق یافته، در آن موقعیت ژلهای بوده و به آرامی پس از کاربرد سیلان خواهند یافت. مواد بهسازی بافت جهت ترمیم بافتهای نرم تحریک شده به کار میروند و یا به عنوان یک وسیله تشخیصی به منظور ارزیابی قدرت تحمل بیمار نسبت به الگوی اکلوزال جدید یا ارتفاع عمودی جدید اکلوزال [1](VDO) استفاده میشوند. این مواد تنها به صورت کوتاه مدت کاربرد دارند و باید هر 3 تا 5 روز تعویض شوند و شامل یک پودر حاوی پلی اتیل متاکریلات (PEMA) و یک مایع حاوی یک الکل آروماتیک اتیل- استر (حداکثر تا 30%) میباشد.(1)
پلی متیل متاکریلات برای این منظور نامناسب است و باید از پلی اتیل متاکریلات یا کوپلیمری از آن استفاده کرد. جهت حفظ نرمی ماده ژلهای در دهان، پلاستی سایزر به الکل اضافه میشود تا داخل ذرات پلیمر مزبور پخش شود و باعث کاهش دمای انتقال گلاس Tg
(Transition glass) به میزان کافی پایینتر از دمای دهان گردد.(2) Tg، دمایی است که در آن پلیمر از حالت گلاسی و شکننده، به فرم رابری تبدیل میشود.(3)این ذرات از پلیمرهای با وزن مولکولی کم ساخته شدهاند و هنگامی که متورممیشوند بسیار چسبندهاند. این مسأله دارای مزیت افزایش استحکام چسبندگی ژل بوده و منجر میشود که این ژل داخل بیس دستدندان به خوبی باقی بماند.(2)
هیچ گونه واکنش کیور شدن یا پلیمریزاسیون درست شدن ژل روی نمیدهد، بلکه تنها زنجیره پلیمری خارجی ذرات نزدیک به هم، درهم فرو میروند. سرعت ژلهای شدن توسط کاهش وزن مولکولی ذرات، کاهش سایز آنها یا افزایش مقدار آکریلات در کوپلیمر آن افزایش مییابد.(2)
محتوای الکل نیز میتواند جهت کنترل سرعت ژلهای شدن به کار رود. همان طور که سایز مولکول پلاستی سایزر این قابلیت را دارد، به این معنی که با افزایش محتوای الکل مصرفی، سرعت ژلهای شدن افزایش مییابد. البته از آنجایی که الکل در خارج از ژل پخش میشود و فقط به طور نسبی توسط آب جایگزین میشود، ژلهای حاوی الکل زیاد تمایل دارند که بسیار سریعتر از سایرین سخت شوند.(2)
مواد بهسازی بافت، الاستومرهای بسیار نرمی با سختی شورآ 13 تا 49، بیست و چهار ساعت پس از اختلاط هستند. سختی شورآ به وسیله دستگاهی به نام Shore A durometer(Instron Corporation, USA) اندازهگیری میشود. این وسیله یک Indentor با راس 2 mm8/0 دارد که قاعدهاش 2mm1/6 میباشد ولی نوک آن تیز نیست. هنگامی که این Indentor با سرعت و محکم وارد قطعه آماده شده میشود، حداکثر سختی ماده براساس عمق نفوذ ثبت میگردد که همان سختی میباشد. در صورتی که Indentor کاملاً داخل مادهای نفوذ کند عدد صفر و اگر اصلاً نفوذ نکند عدد 100 نشان داده خواهد شد. این روش بهترین وسیله برای اندازهگیری سختی نسبی الاستومرها میباشد.
خواصی که باعث کارآ بودن این مواد میشود عبارتند
از : 1) خـصوصیت ویسکـوز، که مـنجر به انطباق آن بر
روی مخاط آزرده ملتهب زیرین دستدندان در عرض یک دوره چند روزه است. 2) خصوصیت ویسکوالاستیک و الاستیک، که باعث اثر ضربهگیری در مقابل نیروهای دورهای مضغ و براکسیزم است. خصوصیت ویسکوالاستیک تحت تأثیر وزن مولکولی پودرهای پلیمری و نسبت پودر به مایع است.(1) استرین برگشتناپذیر(Permanent strain) : که به آن استرین پلاستیک هم گفته میشود، به معنی تغییر شکل دائمی مادهای است که تحت تاثیر نیرویی بیشتر از حد الاستیک آن قرار گرفته، باشد. استرین برگشتپذیر (Elastic strain)، در صورت اعمال نیرویی کمتر از حد الاستیک یک ماده، تا زمان اعمال نیرو جسم دچار تغییر شکل میشود. اما پس از رها شدن نیرو، دوباره میتواند به ابعاد اولیهاش بازگردد. چنین تغییر شکلی را استرین برگشتپذیر گویند که جـهت انـدازهگـیری ایـن دو ویـژگـی از دسـتـگـاه
.Zwick Z250 (Lloyd instruments Ltd, Ametek groups, Germany) استفاده میشود.
پودر PEMA شامل مولکولهایی به وزن بین 105×79/1 و 105×25/3 دالتون و بدون آغازگر میباشد. مایع از یک پلاستی سایزر با بیس استر و 4 تا 50% وزنی اتانول (EtOH) و بدون مونومر تشکیل شده است. پلاستی سایزرها (به جز دی بوتیل سباسات که آلیفاتیک است) همگی استرهای آروماتیک میباشند. مانند : دی بوتیل فتالات، بوتیل فتیل بوتیل گلیکولات، بوتیل بنزیل فتالات و بنزیل بنزوات. ترکیب شدن پودر و مایع منجر به ایجاد زنجیره پلی مری و تشکیل یک ژل چسبنده با خواص ویسکوالاستیک مرتبط با کاربرد بالینی مورد نظر میشود. ذرات PEMA به آرامی تحت نفوذ مولکولهای بزرگ پلاستی سایزر با بیس استر قرار میگیرد. الکل نفوذ پلاستی سایزر به داخل مولکولهای پلیمر را تسریع میکند تا زمان ژلهای شدن از نظر بالینی مورد قبول گردد. البته EtOH با گذر زمان داخل مایعات دهان شسته میشود و منجر به از دست رفتن ویژگیهای ویسکوالاستیک میگردد.(4)
هنگامی که پلی متیل متاکریلات با متاکریلاتهای سنگینتر مثل اتیل، n-پروپیل و n-بوتیل جایگزین میشود دمای Tg به طور پیشروندهای کاهش مییابد و لذا مقدار پلاستی سایزر کمتری مورد نیاز است که به تبع آن باعث کاهش پدیده شسته شدن میشود.(5)
موارد کاربرد مواد بهسازی بافتی از این قبیل اند:
الف) درمان و بهسازی بافتهای ساپورت کننده آزرده یا آسیب دیده دستدندان که قبل از انجام قالب گیری برای دست دندان جدید، باید دستدندان قدیمی با تطابق نامناسب را توسط این مواد آستر داد، ب) برای اهداف موقت تشخیصی یا کمک درمانی مثلا اصلاح ارتفاع عمودی اکلوژن و یا اصلاح اکلوژن در دستدندانهای قدیمی و نیز ارزیابی استفاده از یک آستر نرم دائمی برای بیماران با درد مزمن یا زخم مرتبط با دست دندان
ج) آستر دادن موقت دست دندان فوری یا اسپلینت جراحی فوری د) آستر دادن شکاف کام دروسایل کمککننده برای تکلم ه) بهسازی بافتی حین ترمیم ایمپلنتها و) به عنوان مواد قالب گیری فانشکنال.(3)
تاکنون هیچ یک از مواد لاینر از تمام لحاظ رضایت بخش نیست. تعداد بسیار کمی از آنها نرم باقی میمانند. اگرچه برخی از آنها کندتر از سایرین سخت میشوند. از طرف دیگر رنگدانه جمع میکنند و تمیز کردن آنها دشوار است و لذا تمام مواد حال حاضر باید موقتی درنظرگرفته شوند.(5)
با توجه به اینکـه در ایران 3 نـوع ماده بهسازی بافت
رایج به نامهای آکروسافت، سافت لاینر و ویسکوژل وجود دارد که در مورد مقایسه ویژگیهای مختلف کاربردی آنها اطلاعات زیادی در دسترس نیست، در این مطالعه خصوصیات استرین برگشتپذیر، استرین دائمی و سختی مورد بررسی قرار خواهد گرفت تا مشخص گردد کدام یک از لحاظ کاربرد بالینی ارجح است.
مواد و روشها
در این مطالعه تجربی، آزمایشهای سختی، استرین الاستیک و استرین دائمی جهت بررسی خواص فیزیکی 3 لاینر نرم موقتی (ماده بهسازی بافت) رایج در ایران به نامهای آکروسافت(Marlic Medical Ind.Co, Iran)، سافت لاینر (GC Company, Japan) و ویسکوژل (Densply Ltd, U.S.A.) انجام شد.
تمام نمونهها طبق دستور کارخانه سازنده و دقیقاً با همان نسبت پودر به مایع مخلوط شدند و سپس داخل لولههای پلاستیکی استوانهای به گونهای قرار داده شدند که نسبت قطر به ارتفاع آنها 2/1 گردید.
کلاً 84 نمونه از 3 ماده بهسازی بافت از شرکتهای مختلف تجاری آماده سازی شدند به این صورت که از هر کدام از مواد بهسازی بافت 28 نمونه به روش مزبور تهیه گردید و جهت شبیهسازی با شرایط داخل دهان به مدت 24 ساعت در دمای اتاق و بزاق مصنوعی که بیس اصلی آن کربوکسیمتیل سلولز به همراه نمکهای متعدد و طعمدهنده بود، قرار داده شدند.
سپس 14 نمونه از هر یک از مواد بهسازی بافت توسط دستگاه دورامتر شورآ تحت آزمایش قرار گرفت و عدد مربوط به سختی شورآ آنها محاسبه گردید.
42 نمونه دیگر (14n=) پس از 24 ساعت نگهداری در بزاق مصنوعی و دمای اتاق جهت اندازهگیری استرین الاستیک و پلاستیک به کار گرفته شدند. به این ترتیب که ابتدا توسط کولیس دیجیتال، ارتفاع (H0) هر یک از نمونهها اندازهگیری شد (تصویر 1). سپس نمونهها توسط دستگاه (Zwick Z250)تحت اعمال نیروی 25 نیوتن با سرعت 5 میلی متر بر دقیقه قرار گرفته (تصویر 2) و بلافاصله ارتفاع (H1) آنها با کولیس دیجیتالی اندازه گرفته شد که برای به دست آوردن درصد الاستیک استرین (E.S.) از فرمول زیر استفاده گردید:(6)
E.S.={(H0-H1)/20}×100
تصویر 1 : اندازهگیری با کولیس دیجیتال
تصویر 2 : دستگاه Zwick
در مرحله بعد برای اندازهگیری استرین دائمی (PS) نمونههایی که تا N25 تحت اعمال نیرو قرار گرفته بودند را با 5 میلی متر بر دقیقه تا N100 تحت نیروی فشاری قرار دادیم و سپس ارتفاع حاصل را با کولیس دیجیتال اندازه گرفته (H2) و درصد استرین دائمی (P.S.) را از فرمول زیر محاسبه نمودیم: (6) {(H1-H2)/20}×100=P.S.
در تحلیل دادهها از آزمون کلموگروف اسمیرنوف برای نـرمال بودن متغیر پـاسخ استفاده شد، به دلیل نرمال
نبودن دادهها آزمون کروسکال-والیس برای مقایسه سه گروه بکار گرفته شد و متعاقب آن برای مقایسه دو به دو از آزمون من-ویتنی با تصحیح بن فرنی استفاده شد و سطح معنیداری 05/0 در نظر گرفته شد.
یافتهها
میانگین تغییرات E.S. و P.S. نسبت به مقدار پایه و نیز میزان سختی شورآ در 3 گروه ماده بهسازی بافت در جدول 1 آورده شده است. این نتایج نشان میدهد که میزان الاستیک استرین در گروه ویسکوژل بیشترین مقدار بوده و سه گروه مورد مطالعه از نظر الاستیک استرین با یکدیگر متفاوت میباشد (007/0P=). همچنین سه گروه مورد مطالعه از نظر سختی نیز تفاوت معنیداری دارند (001/0P<). به طوری که بیشترین سختی مربوط به گروه سافت لاینر بوده است (52/0±96/33) این مطالعه نشان داد که میانگین استرین دائمی در گروه آکروسافت کمترین مقدار را نسبت به دو گروه دیگر داشت ولی از نظر آماری معنیدار نبود.
از آنجا که الاستیک استرین و میزان سختی در سه گروه تفاوت معنیداری داشت، گروهها دو به دو از نظر این دو متغیر مورد مقایسه قرار گرفتند. با توجه به اصلاح بن فرنی و آزمون من-ویتنی مشخص گردید که چه در مورد الاستیک استرین و چه در مورد سختی، گروهها دو به دو با یکدیگر اختلاف معنیداری دارند. ولی دو گروه سافت لاینر و ویسکوژل تفاوت معنیداری ندارند.
جدول 1 : میانگین و انحراف معیار درصد تغییرات الاستیک استرین، استرین دائمی و سختی نسبت به اندازة پایه در سه گروه تحت مطالعه
متغیرها |
گروهها |
نتیجه آزمون کروسکال-والیس |
||
آکروسافت |
سافت لاینر |
ویسکوژل |
||
انحراف معیار ± میانگین |
انحراف معیار ± میانگین |
انحراف معیار ± میانگین |
||
E.S. |
81/3±56/0 |
85/5±91/1 |
66/19±06/6 |
007/0 |
P.S. |
63/2±77/3 |
61/10±3/2 |
08/11±51/8 |
463/0 |
سختی |
57/29±75/0 |
96/33±52/0 |
39/16±624/0 |
001/0> |
جدول 2 : مقایسه دو به دوی تغییرات E.S. وسختی نسبت به مقدار پایه
متغیرها |
مقایسه |
اختلاف میانگین |
نتیجه آزمون من- ویتنی |
E.S. |
آکروسافتو سافت لاینر |
29/5- |
001/0> |
ویسکوژل و آکروسافت |
1/19- |
001/0> |
|
ویسکوژل و سافت لاینر |
81/13- |
024/0 |
|
سختی |
آکروسافتو سافت لاینر |
39/4- |
001/0> |
ویسکوژل و آکروسافت |
18/13 |
001/0> |
|
ویسکوژل و سافت لاینر |
57/17 |
001/0> |
بحث
میزان جذب آب و قابلیت انحلال و سایر خصوصیات فیزیکی لایههای نرم بستگی به دما و ضخامت نمونهها، نوع، میزان، ترکیب شیمیایی، شکل فضایی و نحوه پلیمریزه شدن پلاستی سایزرها، میزان و نوع فیلر، مقدار و نوع الکل موجود و به دنبال آن ضریب انتشار الکل در آب، محیط نگهداری آستر موقت، استفاده از حرارت و فشار در موقع کراس لینک کردن ماده، پوشاندن سطح ماده با لایه محافظ، میزان ناخالصی موجود در ترکیب پلیمر و میزان تخلخل موجود در ماده دارد.(7)
در این مطالعه برخی از خواص فیزیکی 3 ماده بهسازی بافت رایج در ایران به نامهای آکروسافت، ویسکوژل و سافت لاینر مورد بررسی قرار گرفتند.
شایان ذکر است اگرچه سختی شورآ در میان این مواد دارای اختلاف آماری معنیدار بود (001/0P<)، در تمام نمونهها این سختی 24 ساعت پس از اختلاط در محدوده استاندارد از 13 تا 49 قرار داشت(1) و لذا هر 3 ماده بهسازی بافت به کار رفته در این مطالعه از نظر سختی قابل قبول میباشند. به هر حال ویسکوژل از سایرین نرمتر است و شاید در مواردی که مخاط زیرین بسیار آزرده و ملتهب است از لحاظ تحمل بیماران مناسبتر از سافت لاینر و آکروسافت باشد. مایع ویسکوژل حاوی درصد پایینی از اتانول (9/4%) میباشد.(8) مطالعات نشان دادهاند که میزان قابلیت انحلال ویسکوژل بیشتر مربوط به از دست دادن همین الکل است نه از دست دادن پلاستی سایزرها؛ بنابراین کم بودن میزان الکل منجر به ثبات وزنی در ویسکوژل میشود.(9)
از طرف دیگر پلاستی سایزرهای به کار رفته در ویسکوژل ملکولهای استری مانند دی بوتیل فتالات و بوتیل فتالیل بوتیل گلی کولات هستند که علاوه بر سنگین بودن، کراس لینک شدن آنها با مروز زمان بیشتر شده و در نتیجه میزان منافذ موجود در ماده و میزان جذب آب کمتر میشود.(10) بنابراین نرمتر بودن ویسکوژل نسبت به آکروسافت ممکن است ناشی از کم بودن میزان الکل در مایع ویسکوژل، سنگینتر بودن و حلقوی بودن ملکولهای پلاستی سایزر و افزایش میزان کراس لینکینگ با مرور زمان باشد. در حالی که آکروسافت احتمالاً حاوی الکل بیشتر و پلاستی سایزرهای با وزن مولکولی کمتر و زنجیرههای مستقیم غیرآروماتیک بوده که به صورت پلیمریزه نشده در ماده باقی مانده و موجب بیشتر بودن سختی شورآ در آن میشود. لازم به ذکر است در مطالعهای که ظهوری بر روی خواص فیزیکی ماده بهسازی بافت ایرانی آکروسافت انجام داد نتیجه گرفت که میزان سختی آکروسافت به مرور زمان افزایش مییابد و از آنجا که اتانول به عنوان یک عامل نرمکننده در لایههای نرم به کار میرود از دست دادن اتانول را عامل این سختی بیان کرد.(11)
در مطالعه دیگری که هاجر همامی انجام داد نیز میزان سختی نمونههای آکروسافت با گذشت زمان افزایش پیدا کرد. وی علت این مسئله را از دست دادن پلاستی سایزرها و اتانول عنوان کرد.(12) لذا نتایج مطالعه حاضر از نظر سختی مشابه دو مطالعه مزبور بود.
همان طور که مشخص است با افزایش میزان پودر، درصد الکل کمتر شده و در نتیجه حلالیت ماده کمتر میشود.
لاینرهای نرم کوتاه مدت را میتوان به عنوان ماده قالبگیری فانکشنال نیز به کار برد. نیازهای کلینیکی مادهای که برای این منظور به کار میرود تا حدودی متفاوت از مواد بهسازی بافت است.(3)
Wilsonو همکارانش اظهار کردند که مهمترین فاکتور در استفاده از مواد بهسازی بافت برای قالبگیری فانکشنال قرار دادن آنها به مدت 15-45 دقیقه در دهان بیمار و سپس بلافاصله ریختن آن است. اگر این مواد بیش از 60 دقیقه در دهان بیمار بمانند دقت ثبت جزییات کاهش مییابد و مخصوصاً در بردرهای دستدندان شروع به افت خواهند کرد. در بررسی رزینهای آکریلی نرم توجه به این نکته ضروری است که مادهای که جهت قالبگیری فانکشنال به کار میرود باید پلاستیک باشد در حالی که یک ماده بهسازی بافت جهت کاهش التهاب مخاط باید تا حد امکان نرم و رزیلینت و الاستیک باشد. که طبق نظر ویلسون حصول هر دوی این خصایص در یک ماده امکانپذیر نیست. مادهای که ادعا میشود هم برای بهسازی بافت و هم برای قالبگیری فانکشنال به کار میرود دارای خصوصیتهایی است که از ایدهآل بودن بسیار فاصله دارد و درواقع آنچه مهم است ریختن فوری کست آنهاست.(13)
از مهمترین ویژگیهای مواد بهسازی بافت دارا بودن خصوصیت ویسکوالاستیک است، یعنی در عین حال که مانند یک مایع ویسکوز بر روی بافتهای آزرده تطابق مییابد باید همچون جامدی الاستیک، نیروهای وارد شده بر دستدندان را جذب کند (خاصیت ضربه گیری یا بالشتکی).(3) در این مطالعه از طریق بررسی استرین الاستیک و مقایسه مواد بهسازی بافت رایج به این نتیجه رسیدیم که اختلاف آماری معنیداری بین این مواد از این حیث وجود دارد به طوری که میانگین الاستیک استرین برای ویسکوژل حداکثر و برای آکروسافت حداقل بود و لذا ویسکوژل بهتر میتواند خاصیت ضربه گیری و مقابله در برابر استرسهای فانکشنال و پارافانکشنال را داشته باشد.
مرحله اول تغییرات فیزیکی مواد بهسازی بافت مرحله پلاستیک است که در طی آن فیت دستدندان بهبود مییابد(3)، زیرا ماده دچار تغییر شکل دائمی میگردد، از طرف دیگر، برخی اعتقاد دارند که این مواد به قدری نرم و کشسان هستند که دچار تغییر شکل دایمی قابل توجه نمیشوند.(14) به هر حال، در این مطالعه از لحاظ استرین دائمی بین 3 گروه ماده بهسازی بافت تفاوت آماری معنیداری وجود نداشت و لذا از این لحاظ برتری خاصی بین مـواد مورد اسـتفاده در این مـطالعه وجود نـدارد که
مشابه نظر دوم است.
شایان ذکر است خواص فیزیکی تنها عامل تعیینکننده موفقیت یا عدم موفقیت لایههای نرم نمیباشد. عوامل دیگری مانند استحکام باند با ماده دستدندان بیس، جذب آب، مقاومت به تغییر رنگ و Creep نیز حائز اهمیت میباشد.
در این مطالعه تغییرات خواص مواد بعد از تغییرات دمایی، سایش و نیروهای اکلوزالی ارزیابی نشد که توصیه میشود در مطالعات بعدی مورد بررسی قرار گیرد.
نتیجه گیری
استرین برگشتناپذیر در نمونههای تهیه شده از
ویسکوژل، آکروسافت و سافت لاینر تفاوت آماری معنیداری نداشت. سختی شورآ در نمونههای تهیه شده از ویسکوژل به طور معنیداری از نمونههای تهیه شده از آکروسافت و سافت لاینر کمتر، ولی استرین برگشتپذیر آن بیشتر بود و لذا از نظر کاربرد کلینیکی ویسکوژل برتر است.
تشکر و قدردانی
هزینه انجام این پایان نامه از محل اعتبارات حمایت از پایان نامه دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد تأمین شده است که بدین وسیله از مسؤولان آن تقدیر میشود.