Document Type : original article
Authors
1 Assistant Professor of Bomaterials, Faculty of New Sciences and Technologies, Department of Life Sciences Engineering, Bioceramics and Implants Laboratory, University of Tehran Tehran, Iran
2 Assistant Professor of Biomaterials, Bioceramics and Implants Laboratory, Department of Life Sciences Engineering, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran
3 MD, OWZAN, Karimkhanzand Blvd., Nejatollahi St., Tehran, Iran
4 PhD in chemistry, OWZAN, Karimkhanzand Blvd., Nejatollahi St., Tehran, Iran
Abstract
Keywords
مقدمه
آمالگام دندانی از جمله مواد ترمیمی دندانی بهشمار میرود که از نقطهنظر کاربرد در دندانپزشکی از قدمت قابل توجهی برخوردار بوده و با وجود حضور مواد رقیب در این حوزه کاربردی، همچنان جایگاه خود را در بازار حفظ نموده است.(1) این ماده، آلیاژی متشکل از جیوه بههمراه پودر آلیاژ آمالگام است. پودر آلیاژ آمالگام از سه جزء اصلی؛ نقره (60-40 درصد)، قلع (30-25 درصد) و مس (30-15 درصد) تشکیل شده است.(2) حاصل اختلاط جیوه و پودر آلیاژ، درحقیقت کامپوزیتی چندفازی است که بهدلیل برخورداری از ویژگی مومسانی میتواند حفره آمادهشده دندان را بهطرز مناسبی پر نماید. آمالگام دندانی از جمله مواد دندانی به شمار میآید که از قدمت و مقبولیت بالایی برخوردار بوده و پژوهشهای گسترده مهندسی و کلینیکی را پشت سر گذاشته است و امروزه همچنان بهعنوان یک پرکننده با استحکام بالا و ارزانقیمت مورد توجه است.
آلیاژهای آمالگام دندانی بهشیوههای گوناگونی دستهبندی شدهاند. در مرسومترین روش دستهبندی، این آلیاژها به دو گروه؛ آلیاژهای کممس (کمتر از 6 درصد وزنی) و پرمس (بیشتر از 6 درصد وزنی) تقسیمبندی شده است.(3) آلیاژهای پرمس که از دهه 1960 میلادی از نقطهنظر کاربردی مورد توجه بودهاند معمولاً به دو گـروه تکجزئی و مخلوط دستهبندی میشوند. این نـوع دستهبندی مبتنی بر مورفولوژی پودر آلیاژ آمالگام صورت گرفته است. آلیاژهای پرمس بر اساس مخلوط شکلهای مختلف پودر به دو دسته؛ آلیاژهای مخلوط و آمالگامهای تکجزئی دستهبندی میشوند.
هدف از انجام این تحقیق، مشخص نمودن مورفولوژی ذرات پودر آلیاژ و ارزیابی استحکام فشاری، خزش و تغییرات ابعادی چندین محصول تجاری رایج موجود در بازار کشور بر اساس استاندارد جدید ایزو ISO 24234: 2015 بود.
مواد و روشها
در این تحقیق، 9 برند رایج آمالگام دندانی انتخاب شد (جدول 1). مورفولوژی پودر آلیاژ آمالگام توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مجهز به EDS برای ارزیابی نیمهکمّی اجزاء (FE-SEM; Tescan) انجام پذیرفت. استحکام فشاری یکساعته و یکروزه و همچنین، تغییرات ابعادی و خزش یکهفتهای آمالگامها نیز بـراساس استاندارد ISO 24234: 2015 اندازهگیری گردید.(4)
اختلاط پودر آلیاژ و جیوه توسط آمالگاماتور باید در شرایط مناسب صورت پذیرد. تولیدکنندهها در بروشور خود شرایط لازم همچون نوع آمالگاماتور و درنتیجه، فرکانس آن و همچنین زمان اختلاط را ارائه مینمایند. تمام آمالگامهای مورد پژوهش از نوع کپسولی بود. از آنجاییکه در این مطالعه از آمالگاماتور کارخانه شهید دکتر فقیهی نوع RPM: 4500 استفاده شد از اینرو، برای یافتن زمان مناسب یعنی پیدا کردن زمان مطلوب اختلاط توسط این آمالگاماتور بهمنظور دستیابی به مخلوطی همگن با توام مناسب جهت پر کردن حفره دندانی (در اینجا هدف پر کردن قالب آمادهسازی نمونه است.) بر اساس ارقام توصیهشده شرکتهای تولیدکننده، آزمایشهایی توسط یک اپراتور معین و با تجربه صورت گرفت و زمان مناسب برای هر آمالگام به دست آمد.
جدول 1 : آمالگامهای دندانی مورد استفاده در این تحقیق بههمراه زمان مناسب اختلاط توسط آمالگاماتور FD-5000 و ترکیب شیمیایی پودرهای آلیاژ بر حسب درصد وزنی سه عنصر اصلی که توسط تولیدکننده در بروشور محصول خود ادعا کرده است.
|
برند آمالگام |
تولیدکننده |
زمان مناسب اختلاط (ثانیه) توسط آمالگاماتور FD-5000 |
Cu |
Sn |
Ag |
|
110Plus |
HANGZHOU YINYA NEW MATERIALS, China |
15 |
25 |
30 |
45 |
|
ANA2000 |
Nordiska Dental, Sweden |
9 |
1/26 |
8/30 |
1/43 |
|
Contour |
Kerr Corporation, USA |
10 |
28 |
31 |
41 |
|
GK-110 |
AT & M Biomaterials Co, China |
14 |
25 |
32 |
43 |
|
SDI GS-80 |
SDI limited, Australia |
9 |
7/28 |
3/31 |
40 |
|
Cinalux |
Shahid Faghihi Co, Iran |
13 |
20 |
31 |
49 |
|
Cinasilver |
Shahid Faghihi Co, Iran |
10 |
14 |
26 |
60 |
|
Solaloy |
Trent Dent, England |
15 |
24 |
31 |
45 |
|
World Work |
World Work Srl, Italy |
7 |
5/25 |
30 |
5/44 |
آمادهسازی نمونهها بر اساس استاندارد ISO 24234: 2015 انجام شد. بدین منظور از یک وسیله با مشخصات استاندارد برای پرس کردن آمالگام استفاده شد. همچنین بخشهای مختلف آمادهسازی نمونه باید در دورههای زمانی تعیین شده در استاندارد انجام شود. دستگاه مورد نظر که بهصورت قالب خاصی طراحی شده و در این مطالعه مورد بهرهبرداری قرار گرفته در تصویر 1 قابل مشاهده است.
تصویر 1 : قالب استفاده شده در تهیه نمونههای آزمونهای فیزیکی و مکانیکی براساس الزامات استاندارد ISO 24234: 2015
از دستگاه آزمون مکانیکی (SANTAM:STM-20, Tehran, Iran) به منظور اعمال فشار و انجام آزمون اندازهگیری استحکام فشاری استفاده شد. اعمال فشار توسط دستگاه بر سمبه قالب در دو مرحله بر اساس استاندارد وارد شد بهطوری که، در هر دو مرحله فشار MPa14 اعمال گردید. در مورد هر برند تعداد 10 نمونه تحت آزمون قرار گرفت. پس از آمادهسازی، نمونهها در دمای °C37 در دو بازه زمانی یکساعت و 24 ساعت در انکوباتور نگهداری شدند. پس از گذشت زمانهای فوق، دو سطح فوقانی و تحتانی نمونه توسط کاغذ سمباده 1200 پرداخت شد و سپس توسط سوسپانسیون آلومینا پولیش گردید. نمونه آمادهشده توسط دستگاه آزمون مکانیکی با سرعت تیغه دستگاه (crosshead speed)mm/min 5/0 مورد آزمون قرار گرفت. استحکام فشاری طبق رابطه 1 به دست آمد:
σ = 4F/πd2(رابطه 1)
کهدر آن؛ F نیروی اعمالی به N، d قطر نمونه به mm و σ استحکام فشاری به MPa است.
پس از ارزیابی همسانی واریانس دادههای استحکام فشاری، از آزمون آنالیز واریانس یک سویه (One-way ANOVA) جهت مقایسه آمالگامها استفاده شد. به منظور مقایسه دو به دوی محصولات از آزمون Tukey Post-Hoc استفاده شد.
جهت بررسی تغییرات ابعادی، نمونهها بر اساس استاندارد ایزو به روش قبل تهیه شد.(4) اعمال فشار در دو مرحله بـر آمالگام صورت پذیرفت تا استوانهای بـا ابعاد تعیین شده در استاندارد تهیه شود. سپس نمونه در دستگاه میکروکاتور (Johansson Mikrokator, Sweden) که در آون °C37 قرار داشت جایگذاری گردید. تغییرات طول نمونه، درحالیکه در زیر دستگاه میکروکاتور در دمای °C37 واقع شده بود پس از مدت زمانهای 5 دقیقه و 24 ساعت ثبت گردید. سپس تغییرات ابعادی از رابطه 2 محاسبه شد(4):
(رابطه 2)
که در آن؛ تغییرات ابعادی بین 5 دقیقه و 24 ساعت، ld طول نمونه پس از 24 ساعت و درصد تغییرات ابعادی است. آزمون تغییرات ابعادی برای هر برند بر اساس استاندارد ایزو 5 دفعه تکرار شد. تغییرات ابعادی اندازهگیری شده باید در محدوده توصیه شده توسط استاندارد باشد. به طور خلاصه هنگامی که نمونه در زیر سوزن میکروکاتور قرار میگیرد به دلیل انبساط یا انقباض طول نمونه دچار تغییر میگردد. طول نمونه با دقت µm 5/0 اندازهگیری شد.
بر اساس استاندارد ایزو، نمونههای خزش همانند نمونههای استحکام تهیه شد.(4) سپس بهمدت یکهفته در دمای °C37 قرار داده شد. پس از اندازهگیری طول، نمونه تحت تنش MPa36 بهمدت یکساعت قرار گرفت و طول نمونه اندازهگیری شد. بعد از آن، برای مدت زمان 3 ساعت دیگر همین میزان تنش بر نمونه اعمال گردید و مجدداً طول آن ثبت شد. درصد کرنش خزش از رابطه 3 بهدست آمد(4):
(رابطه 3)
که در آن؛ تغییر طول نمونه بین یکساعت و 4 ساعت، l0 طول اولیه نمونه و درصد کرنش خزش است. آزمون خزش برای هر نوع آمالگام سه بار تکرار شد. بر اساس استاندارد ایزو باید در هر سه دفعه، نتیجه آزمون الزامات درصد خزش را برآورده نماید. طول با دقت mm 01/0 اندازهگیری شد.داده ها به وسیله آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و مقایسه های دو به دو، آزمون توکی انجام شد. سطح معنی داری 05/0 در نظر گرفته شد.
یافتهها
در جدول 1، زمان مناسب بهدست آمده جهت اختلاط هر یک از آمالگامها توسط یک آمالگاماتور مشابه نشان داده شده است. در تصویر 2، میکروگرافهای میکروسکوپ الکترونی روبشی از پودر آلیاژهای مورد مطالعه قابل مشاهده است. ملاحظه میشود آمالگامهای مورد بررسی از سه مورفولوژی؛ تـراشهای، تراشهای/کروی (شبهکروی) و کروی/ شبهکروی تشکیل شدهاند. دو نمونه 110 Plus و GK-110 از ذرات صرفاً تراشهای تشکیل یافتهاند. در مقابل، آمالگامهای Cinasilver، Solaloy و World Work دارای مورفولوژی تقریباً مشابه بهصورت شبهکروی هستند. آلیاژهای ANA 2000، Contour، SDI GS-80 و Cinalux از مورفولوژی مخلوط کروی (شبهکروی)/ تراشهای تشکیل شدهاند. همانطورکه در تصویر 2 مشاهده میشود در آمالگامهای مخلوط، دو نوع Contour و SDI GS-80 دارای ذرات کروی بیشتر بوده و آمالگامهای ANA 2000 و Cinalux از ذرات تراشهای بیشتری (در مقایسه با نوع کروی یا شبهکروی) تشکیل شدهاند. قطر ذرات کروی معمولاً کمتر از 40 میکرون و طول ذرات تراشهای تا 140 میکرون بود. ذرات کروی و شبهکروی، ریزساختار بسیار ریزدانه و کاملاً هموژن از خود نشان دادند (تصویر 3). ارزیابی ذرات به کمک EDS مؤید آن است که که ذرات تراشهای از دو فاز غنی از Ag-Sn (فاز روشن) و Cu-Sn (فاز تیره) تشکیل شدهاند (تصویر 4). چنین فازهایی درخصوص ذرات کروی یا شبهکروی هم وجود داشت هر چند که فازها بهطور بسیار ریز در کنار هم قرار گرفته بودند. در شکل 5 آنالیز MAP از ذرات آلیاژ آمالگام Cinasilver به عنوان نمونه نشان داده شده است. در این تصویر، توزیع عناصر Ag، Cu و Sn در ذرات شبهکروی مشاهده میشود.
تصویر 2 : تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از ذرات آلیاژ آمالگام (بزرگنمایی همه تصاویر یکسان و پانصد برابر، ×500 است.)
تصویر 3 : ریزساختار ریزدانه ذرات کروی آلیاژ آمالگام (SDI GS-80) و آلیاژ آمالگام شبهکروی (Cinasilver)
تصویر 4 : میکروگراف FE-SEM از ذره تراشهای آلیاژ آمالگام Cinalux بههمراه طیف EDS از فازهای غنی از Ag-Sn و Sn-Cu
تصویر 5 : آنالیز MAP ذرات شبهکروی آلیاژ آمالگام Cinasilver و توزیع عناصر Ag، Cu و Sn
نتایج اندازه گیری استحکام فشاری پس از یکساعت و یکروز در جدول 2 نشان داده شده است. مشاهده میشود در تمام آمالگامهای مورد بررسی با گذشت زمان از یک ساعت به 24 ساعت، متوسط استحکام فشاری با افزایش روبرو شده است (نتایج تحلیل آماری تغییرات استحکام با گذشت زمان و مقایسه آنها در مرجع (2) آورده شده است). در جدولهای 2 و 3 نتایج آزمون توکی به ترتیب برای استحکام فشاری یک ساعته و یک روزه ارائه شده است.
اختلاف آماری معناداری بین استحکام فشاری یک روزه Cinasilver با دیگر آمالگامها وجود داشت. بیشترین استحکام فشاری یک روزه به آمالگام Cinasilver تعلق داشت. به علاوه اختلاف آماری معناداری بین استحکام فشاری یک روزه آمالگامهای 110Plus، ANA 2000، GK-110، Solaloy و World work مشاهده نشد. بیشترین استحکام فشاری یک روزه به آمالگامهای Contour، Cinalux و Cinasilver تعلق داشت. اختلاف آماری معناداری بین این سه نمونه مشاهده نشد.
جدول 2 : خواص فیزیکی و مکانیکی اندازهگیری شده محصولات بر اساس استاندارد ISO 24234: 2015
|
آمالگام |
خواص |
خزش (%) |
تغییر ابعادی حین سفت شدن (%) |
|||||
|
استحکام فشاری در یک ساعت (MPa) |
استحکام فشاری در 24 ساعت (MPa) |
|||||||
|
(x) |
انحراف معیار±میانگین |
درصد تغییرات (%) |
(x) |
انحراف معیار±میانگین |
درصد تغییرات (%) |
|||
|
110Plus |
(0) |
6/188±6/14 |
6/14 |
(0) |
2/72±7/8 |
0/12 |
−17/0 تا +09/0 |
3/0- 2/0 |
|
ANA2000 |
(0) |
9/194±9/32 |
9/16 |
(8) |
5/101±7/9 |
6/9 |
+01/0 تا +03/0 |
3/0- 1/0 |
|
Contour |
(7) |
6/405±0/93 |
9/22 |
(0) |
1/78±3/10 |
2/13 |
+03/0 تا +06/0 |
3/0- 1/0 |
|
GK-110 |
(0) |
2/226±5/36 |
2/16 |
(0) |
5/56±6/13 |
1/24 |
+03/0 تا +08/0 |
3/0- 1/0 |
|
SDI GS-80 |
(0) |
4/320±5/15 |
8/4 |
(10) |
1/147±9/10 |
4/7 |
+01/0 تا + 04/0 |
3/0- 1/0 |
|
Cinalux |
(7) |
9/382±7/60 |
8/15 |
(10) |
5/176±7/15 |
9/8 |
+02/0 تا +03/0 |
3/0- 2/0 |
|
Cinasilver |
(10) |
3/456±2/29 |
4/6 |
(10) |
1/166±5/30 |
4/18 |
+07/0 تا +08/0 |
4/0- 3/0 |
|
Solaloy |
(0) |
4/205±0/17 |
3/8 |
(0) |
4/84±5/7 |
9/8 |
+01/0 تا + 04/0 |
0/1- 1/0 |
|
World Work |
(0) |
1/234±5/49 |
2/21 |
(10) |
6/125±4/10 |
3/8 |
+01/0 تا +02/0 |
2/0- 1/0 |
(x): تعداد نمونههای دارای استحکام بالاتر از حداقل مقدار الزام استاندارد در بین 10 نمونه آزمون
جدول 3 : مقایسه دو به دوی آمالگامها برای استحکام فشاری یک ساعته بر اساس آزمون توکی (اعداد ردیف اول نشاندهنده میانگین اختلاف و اعداد داخل پرانتز ارزش P را نشان میدهد. اختلاف آماری معنادار توسط علامت * نشان داده شده است.)
|
World Work |
Solaloy |
Cinasilver |
Cinalux |
SDI gs-80 |
GK-110 |
Contour |
ANA 2000 |
110 Plus |
|
4/53 *(0001/0>) |
2/12 (6376/0) |
0/93 *(0001/0>) |
3/104 *(0001/0>) |
9/74 *(0001/0>) |
7/15 (2966/0) |
9/5 (9922/0) |
3/29 *(0008/0) |
110 Plus |
|
1/24 *(0116/0) |
1/17- (1958/0) |
6/64 *(0001/0>) |
0/75 *(0001/0>) |
6/45 *(0001/0>) |
0/45- *(0001/0>) |
4/23 *(0161/0) |
ANA 2000 |
|
|
5/47 *(0001/0>) |
3/6 (9880/0) |
0/88 *(0001/0>) |
4/98 *(0001/0>) |
0/69 *(0001/0>) |
6/21- *(0360/0) |
Contour |
|
|
|
1/69 *(0001/0>) |
9/27 *(0017/0) |
6/109 *(0001/0>) |
0/120 *(0001/0>) |
6/90 *(0001/0>) |
GK-110 |
|
||
|
5/21- *(0376/0) |
7/62- *(0001/0>) |
0/19 (1020/0) |
4/29 *(0007/0) |
SDI gs-80 |
|
|||
|
9/50- *(0001/0>) |
1/92- *(0001/0>) |
4/10- (8065/0) |
Cinalux |
|
||||
|
5/40- *(0001/0>) |
7/81- *(0001/0>) |
Cinasilver |
|
|||||
|
2/41 *(0001/0>) |
Solaloy |
|
||||||
|
World Work |
|
|||||||
جدول 4 : مقایسه دو به دوی آمالگامها بر اساس آزمون توکی برای استحکام فشاری 24 ساعت (اعداد ردیف اول نشاندهنده میانگین اختلاف و اعداد داخل پرانتز ارزش P را نشان میدهد. اختلاف آماری معنادار توسط علامت * نشان داده شده است.)
|
World Work |
Solaloy |
Cinasilver |
Cinalux |
SDI gs-80 |
GK-110 |
Contour |
ANA 2000 |
110 Plus |
|
5/45 (4188/0) |
8/16 (9962/0) |
7/267 *(0001/0>) |
3/194 *(0001/0>) |
8/131 *(0001/0>) |
6/37 (6730/0) |
3/217 *(0001/0>) |
3/6 (0000/1) |
110 Plus |
|
2/39 (6217/0) |
5/10 (9999/0) |
4/261 *(0001/0>) |
0/188 *(0001/0>) |
5/125 *(0001/0>) |
3/31 (8478/0>) |
7/210 *(0001/0>) |
ANA 2000 |
|
|
5/171- *(0001/0>) |
2/200-*(0001/0>) |
7/50 (2743/0) |
7/22- (9734/0>) |
2/85- *(0029/0>) |
4/179- *(0001/0>) |
Contour |
|
|
|
9/7 (0000/1) |
8/20- (9845/0) |
1/230 *(0001/0>) |
7/156 *(0001/0>) |
2/94 *(0006/0>) |
GK-110 |
|
||
|
3/86- *(0024/0) |
0/115- *(0001/0>) |
9/135 *(0001/0>) |
5/62 (0784/0) |
SDI gs-80 |
|
|||
|
8/148- *(0001/0>) |
5/177- *(0001/0>) |
4/73 *(0182/0) |
Cinalux |
|
||||
|
2/222- *(0001/0>) |
9/250- *(0001/0>) |
Cinasilver |
|
|||||
|
7/28 (9006/0>) |
Solaloy |
|
||||||
|
World Work |
|
|||||||
در جدول 2، تغییرات ابعادی آمالگامهای مورد بررسی پس از سفت شدن نشان داده شده است. در این جدول نتایج اندازهگیری خزش آمالگامها نیز نشان داده شده است. نتیجه آزمون اندازهگیری خزش، درصد کرنش است. مشاهده میشود که در تمام آمالگامهای مورد بررسی درصد کرنش (خزش) کمتر از 5/0 درصد بوده است.
بحث
استحکام فشاری آمالگام توسط دستگاه پرس توصیهشده توسط استاندارد ایزو اندازهگیری میشود. فشار دومرحلهای به کار رفته در این آزمون بهدلیل خروج جیوه واکنش نکرده در نظر گرفته شـده است. در جدول 5، الزامات خواص آمالگام دندانی بر اساس استاندارد ISO 24234: 2015 ارائه شده است. در این استاندارد جدید در مقایسه با استاندارد سال 2004، حداقل استحکام فشاری یک ساعته و یک روزه به ترتیب از 80 به 100 و از 300 به 350 مگاپاسکال افزایش پیدا کرده است. بر اساس استاندارد جدید، برای اندازهگیری استحکام فشاری باید تعداد 10 نمونه مورد آزمون قرار گرفته و از بین این 10 نمونه باید حداقل 8 نمونه دارای استحکام فشاری بزرگتر از حداقل استحکام توصیهشده در استاندارد باشد. در جدول 2 تعداد نمونههای دارای استحکام بزرگتر از حد استاندارد به صورت (x) نشان داده شده است. مشاهده میشود که در بین آمالگامهای مورد بررسی چهار آمالگام ANA 2000، Cinalux، Cinasilver و World work این الزام را برآورده میکنند. این در حالی است که برای استحکام فشاری یک روزه فقط آمالگام Cinasilver معیار فوق را تأمین مینماید. شایان ذکر است که آمالگامهای Contour و Cinalux در رتبه بعد با 7 نمونه موفق از 10 نمونه قرار دارند هر چند که هر دو نوع آمالگام مورد اشاره دارای متوسط استحکام بالاتر از MPa 350 بوده و اختلاف آماری معناداری با Cinasilver نشان ندادند. بنابر این به قطعیت نمیتوان دو آمالگام Contour وCinalux را ناموفق از لحاظ استاندارد معرفی کرد. خطای آمادهسازی و در نتیجه به دست آوردن نتایج نادرست میتواند در این مورد محتمل باشد. با بررسی جدولهای 3 و 4 ملاحظه میشود آمالگام SDI اختلاف معناداری را با گروه آمالگامهای با استحکام پایین نشان میدهد هر چند که در مقایسه با آمالگامهای با استحکام بالا نیز اختلاف معنادار قابل مشاهده است. این آمالگام معیار تعداد نمونههای دارای حداقل استحکام یک ساعته بر اساس استاندارد را به طور کامل برآورده میسازد هر چند که در خصوص استحکام فشاری یک ساعته به دلیل برخورداری از استحکام فشاری نزدیک به MPa 350 اما کوچکتر از آن نتوانست معیار فوق را برآورده نماید. با اعمال معیار استحکام یک روزه حداقل MPa350 در استاندارد جدید ایزو هیچیک از نمونههای استحکام آمالگام SDI نتوانستند معیار فوق را برآورده نمایند. شایان توجه است که با در نظر گرفتن معیار MPa 300 برای استحکام فشاری یک روزه بر اساس استاندارد قدیمی ایزو میتوان ادعا نمود که از بین 10 نمونه، 8 نمونه آمالگام SDI معیار اشاره شده را برآورده میسازند.
استحکام فشاری آمالگام به مورفولوژی پودر آلیاژ آمالگام وابسته است.(6و5) ذرات تراشهای علت خواص مکانیکی پایین آمالگامهای 110 Plus و GK-110 هستند. از سوی دیگر، درخصوص آمالگامهای با مورفولوژی آلیاژ کروی/شبهکـروی یعنی Cinasilver، Solaloy و World Work تفاوت قابـل ملاحظهای در مقادیر استحکام مشاهده میشود. با بررسی ترکیب آلیاژ آنها (جدول 2) ملاحظه میگردد Cinasilver از مقادیر بالایی نقره در ترکیب خود برخوردار است. لازم به ذکر است در بین فازهای تشکیلدهنده آمالگام پس از ترکیب با جیوه، فاز Ag3Sn باقیمانده از پودر آلیاژ، مستحکمترین فاز بوده و پس از آن، Ag-Hg و Sn-Hg قرار دارند.(9-7) آمالگام Cinasilver از بالاترین مقدار نقره در بین آمالگامهای مورد بررسی برخوردار است. آمالگام Cinalux نیز در بین آمالگامهای با مورفولوژی دوگانه تراشهای/ کروی از بالاترین مقدار نقره برخوردار است. آمالگام Contour از جمله آمالگامهای با بالاترین استحکام فشاری 24 ساعته بود که علت آن را میتوان به ذرات کروی آلیاژ و همچنین اندازه کوچک ذرات آن نسبت داد.
جدول 5 : الزامات خواص آمالگام دندانی بر اساس استاندارد ISO 24234: 2015
|
حداکثر خزش (%) |
تغییر ابعادی مجاز حین سفت شدن (%) |
حداقل استحکام فشاری در یک ساعت (MPa) |
حداقل استحکام فشاری در 24 ساعت (MPa) |
|
|
0/2 |
–10/0 تا +15/0 |
100 |
350 |
|
در جـدول 2، ضریب تغییر (Coefficient of Variation; CV) ذکـر شده است که حاصل تقسیم انحراف معیار (Standard Deviation) به متوسط استحکام میباشد. با اینکه این مفهوم در استاندارد ایزو برای ارقام استحکام استفاده نشده است امـا محاسبه آن میتوانـد نگرش اولیه و ابتدایی درخصوص پراکنـدگی ارقام استحکام حول مقدار متوسط ارائه نماید و به عنوان فاکتور مناسبی برای تکرارپذیری ارقام استحکام مطرح باشد به طوری که، هر چه این مقدار کوچکتر باشد پراکندگی ارقام کمتر بوده است. با مقایسه ضریب تغییر استحکام یکساعته ملاحظه می شود که آمالگامهای GK-110 و Cinasilver دارای ضریب تغییر بالایی هستند. این در حالی است که آمالگام Cinasilver از لحاظ ضریب تغییر استحکام فشاری یک روزه در بین آمالگامهای با کمترین ضریب تغییر قرار دارد. مقایسه ضرایب تغییر استحکام فشاری یک ساعته و یک روزه نشان میدهد در بین آمالگامهای مورد بررسی آمالگام SDI را میتوان در مجموع به عنوان آمالگام با کمترین ضریب تغییر استحکام فشاری معرفی نمود. با اینکه آمالگام Contour همچون SDI دارای آلیاژ با مورفولوژی کروی است اما ضریب تغییر استحکام فشاری یک روزه آن بالاترین مقدار در بین آمالگامهاست. بر این اساس مقادیر پایین ضریب تغییر آمالگام SDI را نمیتوان به مورفولوژی کروی شکل آلیاژ آن نسبت داد.
بر اساس استاندارد ایزو ISO 24234: 2015تغییرات ابعادی مجاز حین سفت شدن آمالگام باید در محدوده 10/0– تا 15/0+ درصد قرار داشته باشد. ملاحظه میشود تغییرات ابعادی تمام آمالگامها به جز 110Plus در محدوده توصیه شده توسط استاندارد قرار دارند. درخصوص تغییرات ابعادی، ارقام ارائه شده از سوی تولیدکننده آمالگام 110 Plus حاکی از آن است که اصلاً ادعایی مبنی بر تبعیت از استاندارد نشده است. این ویژگی، از جمله خواص با اهمیت آمالگام بوده و در استاندارد ایزو، الزام مؤکد برای اندازهگیری آن وجود دارد. نشت لبهای به تغییرات ابعادی وابسته است.(10) اعتقاد بر این است آمالگامهای تشکیل شده از ذرات تراشهای آلیاژ به دلیل میزان بالاتر استفاده از جیوه در تهیه آمالگام دارای تغییرات ابعادی بیشتری هستند.(11) صحت این موضوع را میتوان با مقایسه تغییرات ابعادی 110Plus و GK-110 با مقادیر سایر آمالگامها تأیید نمود (جدول 2).
براساس استاندارد ایزو درصد خزش آمالگام باید حداکثر 2 درصد باشد. نتایج بهدست آمده نشان داد تمام آمالگامها از لحاظ مقادیر کرنش خزشی از الزام استاندارد ایزو تبعیت مینمایند. صحت لبهای (Marginal integrity) به خزش وابسته است.(12)اعتقاد بر این است خزش آمالگام با افزایش نسبت جیوه به آلیاژ افزایش یافته و با افزایش کسر حجمی فازهای Ag-Hg و Cu-Sn(ή( کاهش مییابد.(13) آمالگامهای مستعد خزش بالا آمالگامهای دارای فاز Sn-Hg(γ2) هستند زیرا این فاز دارای خاصیت پلاستیسیته بوده و به فاز Ag-Hg اجازه لغزش میدهد. شایان ذکر است در دمای دهان انسان دو فاز Ag-Hg و
Sn-Hg(γ2) به ترتیتب در 78 و 94 درصد دمای ذوب خود قرار دارند؛ در نتیجه لغزش دانههای درشت Ag-Hg میتواند رخ دهد.(14)بر مبنای ادعای تولیدکنندهها هیچ کدام از آمالگامهای مورد بررسی در این پژوهش حاوی فاز Sn-Hg(γ2) نیستند. به طور کلی آلیاژهای پرمس به دلیل جلوگیری از تشکیل فاز (γ2) Sn-Hg خزش را کاهش میدهند. در حقیقت حضور فاز )ή( Cu-Snباعث قفل شدن و جلوگیری از لغزش در مرزدانههای فاز Ag-Hg میشود.(16و15)
نتیجه گیری
نتایج این پژوهش نشان داد در بین آمالگامهای مورد بررسی، آمالگام Cinasilver از بیشترین استحکام فشاری یک ساعته برخوردار است. بیشترین استحکام فشاری یک روزه به آمالگامهای Contour، Cinalux و Cinasilver تعلق داشت. اختلاف آماری معناداری بین این سه نمونه مشاهده نشد. در بین آمالگامهای مورد بررسی آمالگام Cinasilver تمام الزامات استحکام فشاری استاندارد ایزو را برآورده نمود. از نقطه نظر خزش، تمام آمالگامهای مورد مطالعه در این پژوهش از حداکثر خزش کمتر از 2 درصد برخوردار بوده و الزامات استاندارد ایزو را برآورده کردند. به جز آمالگام 110Plus همه آمالگامهای مورد مطالعه در این پژوهش الزامات ایزو در خصوص تغییرات ابعادی مجاز حین سفت شده را برآورده کردند.
)