An in vitro study on the effect of the temperature of cylinders and liner on the dimensions of casting posts in base metals

Document Type : original article

Authors

1 Assistant Professor, Dept of Prosthodontics, School of Dentistry and Dental Research Center of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

2 Professor, Dept of Prosthodontics, School of Dentistry and Dental Research Center of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

3 Assistant Professor, Dept of Community Medicine, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences Mashhad, Iran

Abstract

Introduction:
Casting posts are recommended for endodontically treated teeth, specially in cases with extensive damaged crowns. Because the length and diameter of the post are effective in generating stress on the roots, and can be influenced according to the casting conditions, the purpose of this research was to study the effect of using liners and the temperature of burn out on the dimensions of the casting posts in base metals.
Materials & Methods:
In this experimental study, 80 acrylic posts with the length of 12.095 mm and the diameter of 2.096mm were made. On top of each post a reference point was contrived and the posts were grouped into 4 groups of 20. In the first group, humidified liner and casting temperature of 900ºc were used, the second group were without liner and the temperature was 900ºc, the third group were with humidified liner and temperature of 600ºc and the fourth group were without liner and were casted in 600ºc temperature. The lengths of the posts were measured from top to the bottom in the center (diameter in the upper most part in the reference point) with a metallurgy microscope and the results were statistically compared using  student-t, Mann-Whitney and Kruskal-wallis tests.
Results:
Mean and standard deviation of the acrylic post lengths were obtained. The difference (0.127mm) was significant (P<0.001). Also, mean and standard deviation of the diameter of the acrylic posts (2.87mm±0.118) was significantly less than that of metal post (2.97mm±0.166), (P<0.001). Differences in length was significant among studied groups so that in the group with 600ºc temperature and without liner, the least measures occurred compared to the other groups (P=0.001). Difference in the diameter of the acrylic and metal posts in the four groups showed that the use of 600ºc temperature without humidified liner produced the least differences compared with the other groups (P=0.001).
Conclusion:
It can be concluded that the best condition for investing and casting the casting posts is 600ºc temperature without using the liner.

Keywords

Main Subjects

Full Text

مقدمه:

یکی از موارد درمانی که در پروتز ثابت مکرراً با آن مواجهه می شویم، درمان دندان های روت کانال شده است. بعضی از این دندان ها به شدت آسیب
دیده اند و تاج کلینیکی آنها به کلی از بین رفته است، بطوری که جهت درمان آنها می بایست از پست ریختگی استفاده کرد. پست ریختگی اگر چه خود مشکل گیر و ثبات برای کراون را حل می کند، اما خود می تواند در شرایط خاصی مشکل آفرین باشد. به عنوان مثال پست می تواند در مرحله امتحان در دندان و یا هنگام سیمان کردن منجر به شکستن ریشه شود(1)، خصوصاﹰ اگر قطر پست فلزی ریخته شده بیش از قطر کانال دندان، یا حتی با آن مساوی باشد. بنابراین سایز پست (قطر) از این نظر حائز اهمیت است. پس در مرحله تبدیل الگوی آکریلیک به الگوی فلزی باید این مهم مورد توجه باشد و مراحل کار به گونه ای تنظیم شوند که قطر آن اندکی کوچک تر باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثر وجود یا عدم وجود لاینر و نیز دمای  برن اوت بر ابعاد پست ریختگی در فلزات بیس است و همچنین پیشنهاد بهترین روش برای تهیه پست ریختگی بطوریکه که اندکی سایز پست کوچکتر
باشد(3-1).

این گونه ترمیم ها می تواند با تکنیک مستقیم و یا غیر مستقیم انجام شوند(4). پست کر ریختگی باید در داخل دندان بصورت پاسیو نشسته و اجازه فضای لازم را برای عامل لوتینگ بدهد. اگر پست بصورت پاسیو فیت نشود ممکن است باعث شکست ساختمان ریشه ای دندان شود(5). مطالعات فتوالاستیک نشان داده است که نشستن اکیتو پست منجر به استرسهای زیادی شده که ریسک شکستن ریشه را افزایش
می دهد(6و5). جهت نشان دادن نواحی فشار در داخل کانال دندان، می توان از مواد واسطه یا افشاء کننده (disclosing) سیلیکونی در خلال امتحان پست استفاده کرد.

Standlee JP وCapto AA (1972) در مورد آنالیز توزیع استرس های وارده توسط پست های اندودنتیک تحقیقاتی انجام دادند و دریافتند که پست ها  استرس زیادی در عاج ایجاد می کنند(7).

Standlee JP و Capto AA (1992) در تحقیقات خود در مورد استرس پستها، گزارش کرده اند که
استرس های القاء شده در خلال نشانیدن و فشردن پست ها یی که بطور اکتیو می نشیند بیش از
پست هایی است که بطور پاسیو می نشینند(8).

هدف از این تحقیق بررسی اثر وجود یا عدم وجود لاینر و نیز دمای برن اوت بر ابعاد پست ریختگی در فلزات بیس و پیشنهاد بهترین روش برای تهیه پست ریختگی است بطوریکه اندکی سایز آن کوچکتر باشد.

مواد و روش ها:

یک پست فلزی به طول mm095/12 و قطر mm096/2 از آلیاژ برنج تراش داده شد سپس با استفاده از مواد قالبگیری سیلیکون (از نوع افزایشی با نام تجاری پرزیدنت) از این پست تعداد 80 عدد
قالب گیری گردید. با استفاده از آکریل دورالی درون قالب ها پر شد و بعد از ستینگ، پست ها مورد معاینه قرار گرفتند، پستهایی که دارای ندول و یا نقص بودند از رده خارج و طبق روش فوق، پست جدیدی ساخته شد. ابتدا طول و قطر پست های آکریلیک با استفاده از میکروسکوپ متالوروژی (Olympus) با دقت یک میکرون اندازه گیری شد، در ضمن برای هر پست یک کد در نظر گرفته شد که در مقابل هر کد طول و قطر مربوطه ثبت گردید. (مراحل کاری طوری تنظیم شد که فاصله  زمانی ساخت هر پست تا زمان سیلندر گذاری 24 ساعت و شرایط نگه داری در این مدت در آب معمولی و در حرارت اتاق بود) سپس 80 عدد پست ساخته شده به چهار گروه بیست تایی بدین شرح تقسیم شدند.

1-  گروه اول با استفاده از لاینر مرطوب و با حرارت oc900 عمل حذف آکریل انجام شد.

2-  گروه دوم بدون استفاده از لاینر مرطوب و با حرارت oc900 عمل حذف آکریل انجام شد.

3-  گروه سوم با استفاده از لاینر مرطوب و با حرارت oc600 عمل حذف آکریل انجام شد.

4-  گروه چهارم بدون استفاده از لاینر مرطوب و با حرارت oc600 عمل حذف آکریل انجام شد.

به منظور حذف خطای کاری، هر پست در یک سیلندر قرار داده شد. عمل سیلندر گذاری با استفاده از گچ ریختگی فسفات باندد ساخت کارخانه Bego انجام شد. با استفاده از فلز بیس با نام تجاری Super cast و تورچ چند سوراخه با سوخت گاز اکسیژن مراحل کستینگ طبق دستور انجام شد. بعد  از عمل کستینگ اجازه داده شد که سیلندرها در حرارت اتاق سرد شوند و سپس پست ها از درون سیلندر خارج و تمیز شده و همانند پستهای آکریلیک مورد معاینه دقیق قرار گرفتند. موارد ناقص از رده خارج و طبق مراحل فوق پست جدید ساخته شد. توسط همان میکروسکوپ و با همان شرایط  قبلی،اندازه گیری طول و قطر پست انجام و در مقابل همان جداول قبلی مربوط به همان پست یادداشت گردید.

جهت تجزیه و تحلیل آماری داده ها از آزمون کلموگروف اسمیر ونوف برای تست نرمال بودن متغییر وابسته استفاده گردید، همچنین از آزمون های t-student مستقل و زوجی و آزمون های من – ویتنی و کروسکال – والیس استفاده گردید. مقدار احتمال کمتر از 05/0 به عنوان نتایج معنی دار تلقی گردید.

یافته ها:

میانگین و انحراف معیار طول 80 عدد پست آکریلیکی مورد مطالعه mm488/0±97/11 بود نتایج نشان داد که کمترین طول 87/10 و بیشترین طول 98/12 بود میانگین و انحراف معیار طول 80 پست فلزی ساخته شده، mm46/0±10/12 حاصل شد که افزایش معنی داری برابر با mm 127/0 نسبت به پست آکریلیکی داشت (001/0 P< و 7/3t= : Paired t- test).

 همچنین با اندازه گیری قطر پست های آکریلیک و فلزی مشاهده گردید که میانگین قطر پست های آکریلیک برابر با mm118/0± 87/2 بود که در مقایسه با میانگین و پستهای فلزی mm166/0± 97/2 از نظر آماری معنی دار بود (001/0P<و1/7t= : Paired t- test).

تغییرات طول: حرارت oc600 در مقایسه با حرارت oc900 بر تغییرات طول پست آکریلیکی و فلزی دارای اثر معنی داری بود، بطوری که میانگین و تغییر طول در oc900 برابر با mm31/0±2/0 ولی در حرارت oc600 میانگین برابر با mm27/0±05/0 بود (002/0P= و 10/3Z= : (Mann- whitney.

بکار بردن لاینر مرطوب طول پست فلزی را نسبت به پست آکریلیک افزایش می دهد این افزایش نیز از نظر آماری معنی دار بود، بطوری که میانگین و انحراف معیار در گروهی که لاینر مرطوب استفاده شده بود برابر با mm27/0±177/0 و در گروه بدون لاینر مرطوب برابر با 32/0 ± 077/0 بود (007/0 P= و 69/2Z=  : (Mann -whitney.

جهت تعیین بهترین وضعیت، تغییرات طول را در چهار گروه مورد مطالعه، مقایسه نمودیم. نتایج نشان داد که کمترین تغییرات در طول، مربوط به گروهی بود که در شرایط درجه حرارت oc600 و بدون لاینر مرطوب عمل کستینگ در آنها انجام شده بود
(001/0 P= و 8/16 χ 2=: (Kruskal- waliss  (جدول 1).

همچنین آزمون من – ویتنی نشان داد که این تفاوت مربوط به گروه oc600 و بدون لاینر مرطوب با گروه oc900 با لاینر مرطوب و oc600 با لاینر مرطوب
می باشد (نمودار 1).

 

 

جدول 1 : مقایسه اختلاف طول پست آکریلیک و پست فلزی در

گروه های مطالعه

 

شاخص

oc900

با

لاینر

oc900 بدون لاینر

oc600

با

لاینر

oc 600 بدون لاینر
میانگین

275/0

125/0

079/0

029/0

انحراف معیار

14/0

412/0

334/0

204/0

میانه

30/0

105/0

140/0

040/0

نتیجه آزمون     001/0<  P-value                            8/16 χ2=

کروسکال – والیس

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


نمودار  1 : مقایسه اختلاف طول پست آکریلیک و فلزی در گروه های مورد مطالعه

 

 

 

تغییرات قطر: تغییرات بوجود آمده بر اثر حرارت بطور کلی باعث افزایش قطر شده بود. و  درجه حرارت oc600 نسبت به oc900 دارای تغییرات کمتری بود. بطوری که بدون در نظر گرفتن وجود یا عدم وجود لاینر مرطوب  حرارت oc900  میانگین و انحراف معیار افزایش قطر برابر 1/0 ±145/0 ولی با درجه حرارت oc600 میانگین و انحراف معیار افزایش قطر برابر 13/0±057/0 بود. آزمون آماری من-ویتنی تفاوت معنی داری را نشان می دهد (004/0= P-value و 9/2(Z=.

همچنین وجود یا عدم وجود لاینر نیز بر تغییرات قطر موثر بود بطوری که بدون در نظر گرفتن حرارت، میانگین تغییرات قطر هنگام استفاده از لاینر مرطوب برابر با 04/0± 192/0 و بدون استفاده از لاینر مرطوب برابر 118/0±011/0 بود. آزمون من – ویتنی تفاوت آماری معنی داری را نشان داد (001/0P< و 8/5(Z=.

جدول 2: مقایسه تغییرات قطر پست آکریلیک و فلزی در چهار گروه نشان داد، که درجه حرارت oc600 بدون لاینر مرطوب نسبت به سایر گروه ها دارای تغییرات کمتری است. آزمون نان پارامتری کروسکال – والیس اختلاف معنی داری را بین چهار گروه نشان می داد (001/0 P-Value< و 03/47 (χ2= (جدول 2).

 با مقایسه دو به دوی گروه ها، آزمون من – ویتنی نشان داد که گروه دارای شرایط درجه حرارت oc600 و بدون لاینر بهترین وضعیت را دارد و از نظر آماری دارای تفاوت معنی داری نسبت به سایر گروه ها
می باشد (نمودار 2).


 

 

 

جدول 2:  مقایسه اختلاف قطر پست آکریلیک و پست فلزی در گروه های مطالعه

شاخص آماری

oc 900

با لاینر  مرطوب

oc 900

بدون لاینر مرطوب

oc 600

با لاینر مرطوب

oc 600

بدون لاینر مرطوب
میانگین

انحراف معیار

میانه

201/0

044/0

200/0

09/0

118/0

080/0

183/0

458/0

185/0

0675/0-

0443/0

080/0-

نتیجه آزمون                              001/0 P-value<                                                3df=     3/47 χ2=

کروسکال – والیس

 

 

 

 
   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


نمودار 2 : مقایسه اختلاف قطر پست آکریلیک و فلزی در گروه های مورد مطالعه

بحث:

در مورد اثر استرس وارده به دندان توسط
پست ها تحقیقات نشان داده است  که پست هایی که اکتیو می نشینند نسبت به پست هایی که پاسیو
می نشیند استرس بیشتری وارد می کنند(8). محققین تکنیک هایی را ابداع کرده اند که نشستن
رستوریشن های خارج تاجی را کاملتر می کند. فضای لازم برای عامل لوتینگ معمولاً  با استفاده از
دای اسپیسر برروی دای،  قبل از ساخت الگوی مومی ایجاد می شود. انقباض آلیاژ مذاب در خلال انجماد بوسیله انبساط ستینگ و حرارتی مواد اینوستمنت جبران می شود(9). برای این منظور زمانی مواد اینوستمنت در سیلندر فلزی ریخته می شود که دیواره داخلی آن با مواد سرامیکی یا سلولز پوشیده شده است زیرا  این لاینر به عنوان بالشتک عمل کرده و به اینوستمنت اجازه می دهد که انبساط ستینگ و حرارتی لازم را انجام داده و باعث بزرگ شدن حفره مولد  شود(11و10). به عبارتی دیگر فقدان لاینر و تماس مستقیم اینوستمنت با دیواره فلزی سیلندر عامل محدود کننده در برابر انبساط گچ می شود. این
محدود کنندگی باعث کاهش انبساط قطری و افزایش انبساط محوری می شود(12). سیلندر فلزی خود نیز در خلال گرم شدن دچار انبساط حرارتی می شود(15-13). این انبساط در مقایسه با مواد اینوستمنت از الگوی متفاوتی تبعیت می کند(16و14). چند محقق اثر سیلندر لاینر شده و لاینر نشده را بر رفتار ابعادی اینوستمنت در خلال ستینگ و گرم کردن متعاقب آن بررسی
کرده اند(18-16و14). این نتایج نشان داده اند که
کستینگ های ساخته شده در سیلندر های فاقد لاینر کوچکتر می باشند که علت ایجاد این اختلاف، انبساط  بیشتر اینوستمنت  بوده و از الگویی تبعیت  می کند که با الگوی انبساط سیلندر فلزی متفاوت می باشد. علاوه بر این انبساط اینوستمنت در سیلندر فاقد لاینر به سمت داخل است که علت آن وجود دیواره فلزی سیلندر است که مانعی در برابر انبساط به سمت خارج می باشد و در حقیقت باعث کاهش حجم مولد
می شود(15-13).

موادی که الگوی مومی از آن ساخته می شود و همچنین استحکام اینوستمنت در حرارت های بالا، بر رفتار اینوستمنت موثر است(20و19). انقباض حفره مولد در خلال کستینگ پست های ریختگی می تواند به عنوان  اثر مطلوبی در نظر گرفته شود زیرا پستی که بطور مناسب کوچک بوده باشد این امکان را می دهد که در کانال دندان بطور پاسیو نشسته و فضای کافی برای عامل لوتینگ را فراهم کند. در این زمینه Castillo (2000)  طی تحقیقی که انجام داده به این نتیجه رسیده است که پست های ریختگی کوچکتر از حد معمول خود، بهتر فیت شده و در داخل کانال نیز بهتر سیمان می شوند و از اتلاف وقت کلینیک جلوگیری می کنند. پست با قطر کمتر استرس های وارده بر ساختمان ریشه ای دندان را محدود می کند و ریسک شکستن ریشه دندان را کم می کنند بنابراین پیشنهاد کرده اند که جهت پستهای ریختگی از حرارت کمتر و سیلندر فاقد لاینر استفاده  شود(21).

در این مطالعه چهار روش سیلندر گذاری مورد بررسی قرار گرفت  که نتایج حاصله حاکی از آن است که وقتی از لاینر مرطوب و درجه حرارت بالا (oc900) استفاده شود قطر پست به حداکثر می رسد زیرا انبساط ستینگ و حرارتی مولد اینوستمنت زیاد شده و حفره مولد بزرگتر می شود. این مطالعه با مطالعات سایر محققین مطابق می باشد(11-9). وقتی که از لاینر مرطوب استفاده نشود قطر پست کوچک تر می شود زیرا فقدان لاینر باعث می شود که انبساط گچ ریختگی با محدودیت مواجه شده و این محدودیت کاهش حجم مولد، کاهش قطر را به دنبال دارد(12) و در این صورت الگوی انبساط گچ با الگوی انبساط سیلندر فلزی متفاوت و از آن بیشتر بوده و در ضمن انبساط به سمت داخل، یعنی به طرف مولد بوده که این
موضوع به علت وجود دیواره فلزی ریجید سیلندر
می باشد(15-13).

 بعضی از محققین توصیه کرده اند که برای کستینگ پست های ریختگی از لاینر استفاده نشود(21). نکته دیگر در این مطالعه حاکی ازآن است که در دمای کمتر قطر پست کوچک تر است که نتیجه مطالعه ما مطابق با نظریه دیگر محققین است(21). در درجه حرارت بالا انبساط حرارتی اینوستمنت بیشتر بوده و عکس این حالت در دمای کمتر می باشد. یعنی در دمای کمتر انبساط حرارتی کمتر است یا ایجاد نمی شود که بستگی به دمای حذف موم و نوع ماده نسوز موجود در گچ ریختگی دارد(22).

نتیجه گیری:

1-       بیشترین تغییرات طول و قطر پست ریختگی مربوط به گروه حرارت oc900 با لاینر و کمترین آن مربوط به گروه حرارت oc600 بدون لاینر بوده و این تفاوت از نظر آماری معنی دار می باشد.

2- درجه حرارت oc600 بدون لاینر مطلوب ترین وضعیت را در ساخت پست های ریختگی دارد.

3- بنابراین پیشنهاد می شود که در هنگام سیلندرگذاری پست های ریختگی به منظور راحت نشستن در داخل کانال دندان از لاینر استفاده نشود.

References

  1. Morgamo SM, Milot P. Clinical success of cast metal posts and cores. J Prosthet Dent 1993; 70: 11-6.
  2. Cohen BR. Pathways of the pulp. 4th ed. St. Louis: C.V. Mosby Co; 1987. P. 640.
  3. Malone WFP. K. th Dl. Cavazos E, Kaiser DA, Morgano SM. Tylman’s theory and practice of fixed prosthodontics. 8th ed. St. Louis: Ishiyaku Earoamerica; 1989. P. 410.
  4. Campagni WV, Majch Vowicz M. An accelerated technique for casting post and core restoration. J Prosthet Dent 1991; 66: 155-6.
  5. Standless JP, Caputo AA, Holcomb J, Trabert KC. The retentive and stress distributing properties of a threaded endodontic dowel. J Prosthet Dent 1980; 44: 398-404.
  6. Caputo AA, Hokama SN. Retention and stress-distributing characteristics of a new dowel system. J Prosthet Dent 1984: 51: 652-5.
  7. Standlee JP, Capato AA, collard EW, Pollack MH. Analysis of stress distribution by endodontic posts. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1972; 33: 952-6.
  8. Standlee JP, Caputo AA. The retentive and stress distributing properties of split threaded endodontic dowels. J Prosthet Dent 1992; 68: 436-42.
  9. Anusavice KJ. Phillips, science of dental materials. 10th ed. Philadelphia: W.B. Saunders; 1996. P. 471.
  10. Yli-urpo A, Oilo G, Syverud M. Effect of asbestos alternative on the accuracy of cast veneer cvowns. Swed Dent J 1982; 6: 127-41.
    1. Earnshaw R. Effect of the casting ring liners on the potential expansion of a gypsum bonde in vestment. J Dent Res. 1988; 67: 1366-7.
    2. Junner RE, Steven SL. Anisotropic setting expansion of phosphate  bonded investment, Aust Dent J 1986; 31: 434-9.
    3. Hollenback GM, Rhoads JE. A comparison of the liner expansion of invesyment with the liner casting shrinkage of gold. J South Calif Dent Assoc 1960; 28: 40-6.
    4. Fusayma T, Sakurai S, Sazuki E. Expansion of investment in casting rings. Bull Tokyomed Dent Univ 1957; 4: 327-41.
    5. Hollemback GM. Science and technique of the cast restoration. St. Louis: C.V. Mosby; 1964. P. 17.
    6. Morey EF, Earnshaw R. The fit of gold-alloy casting ring liner. J Prosthet Dent 1992; 71: 1858-64.
    7. Sell JS, Hollenback GM. Setting and thermal expansion in longitudinal and transverse derections. J South Calit State Dent Assoc 1965; 41: 511-4.
    8. Hearnshaw R. The effect of non-asbestos mold liners on investment expansion. J Dent Res 1982; 61: [Abstract] 528.
    9. Paff enbarger GC. Cases and comments. J Am Dent Assoc 1947; 34: 223-4.
    10. Earnshaw R, Morey EF, Edelman DC. The effect of potential investment expansion and hot strength on the fit of full crown castings made with a phospgate-bonded investment. J Oral Rehabil 1997; 24: 532-9.
    11. Castillo. Effect of ring liner and casting temperature on the dimension cast posts. J Prosthet Dent 2000; 84: 32-7.
    12. Craig RG, Powers JM. Resttorative dental materials. 11th ed. St. Louis: Mossby Co; 2002. P. 53,408.
Journal of Mashhad Dental School
Volume 29, Issue 3,4
Autumn & Winter 2006
October 2005
Pages 215-222

Files

History

  • Receive Date: 11 September 2013
  • Accept Date: 11 September 2013

Share

How to cite

Statistics