مقایسه میزان استحکام کششی چهارنوع دندان مصنوعی آکریلی در محیط آزمایشگاهی در مجاورت با بزاق مصنوعی

رستمخانی, فاطمه; قره چاهی, جعفر; اسدالله زاده, محمد; زبرجد, سیدمجتبی; قره چاهی, مریم

doi:10.22038/jmds.2012.821

مقایسه میزان استحکام کششی چهارنوع دندان مصنوعی آکریلی در محیط آزمایشگاهی در مجاورت با بزاق مصنوعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی تهران

² استاد پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

³ متخصص پروتز

⁴ دانشیار گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

⁵ استادیار اندودانتیکس، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

10.22038/jmds.2012.821

چکیده

مقدمه: خصوصیات دندان‏های آکریلی مورد استفاده در پروتز کامل نقش مهمی در افزایش عمر پروتز دارد. در این میان استحکام باند کششی دندان با بیس دنچر از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از این مطالعه مقایسه استحکام باند کششی سه نمونه دندان مصنوعی ایرانی با یک نمونه دندان ایتالیایی در اتصال به بیس دنچر بود.
مواد و روش‏ها: در این مطالعه آزمایشگاهی چهار نوع دندان مصنوعی (ایوکلار ایتالیا، یاقوت، هراسیت پلاس و آکرادنت) مورد بررسی قرار گرفت. 9 عدد دندان قدامی و پره مولر از هر نمونه دندانی انتخاب شد. قاعده دندان‏ها بصورت استوانه‏هایی با قطر mm4 تراشیده شدند. از طریق مراحل مفل گذاری، قاعده دندان‏ها به آکریل گرماپخت متصل شدند. نمونه‏ها به تعداد 2500 بار تحت ترموسایکل در دمای 5 و 55 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. سپس نمونه‏ها داخل لوله‏های مخصوص قرار داده شدند و توسط دستگاه Zwick Z 250 تحت کشش قرار گرفتند تا بشکنند. اطلاعات به وسیله آنالیز یک سوی ANOVA و تست Tukey مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافته‏ها: میانگین استحکام باند کششی برای ایوکلار، هراسیت پلاس، یاقوت و آکرادنت به ترتیب 206، 195، 124 و 54 بود. درصد شکست ادهزیو برای آکرادنت، ایوکلار، یاقوت و هراسیت به ترتیب 100%، 60%، 50% و 7/35% بود و بقیه درصدها مربوط به شکست کوهزیو بود.
نتیجه گیری: بالاترین میزان استحکام باند کششی مربوط به ایوکلار بود و بعد از آن به ترتیب هراسیت، یاقوت و آکرادنت قرار داشتند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison of Tensile Strength of Four Kind of Acrylic Artificial Teeth to Acrylic Denture Base In Vitro

نویسندگان [English]

Fatemeh Rosthamkhani ¹
Jafar Gharehchahi ²
Mohammad Asadollahzadeh ³
SeyedMojtaba Zebarjad ⁴
Maryam Gharehchahi ⁵

¹ Associate Professor of Prosthodontics, Dental Research Center, School of Dentistry, Tehran Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran.

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

³ Prosthodontist

⁴ Associate Professor, Dept of Material Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

⁵ Assistant Professor of Ednodontics, Dental Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.

چکیده [English]

Introduction: Acrylic teeth properties in complete denture prostheses are important in prosthesis survival. In this regard, tooth tensile bond strength with denture base is very important. The purpose of this study was to compare tensile bond strength of three kind of artificial teeth to denture base manufactured in Iran with a kind manufactured in Italy.
Materials & Methods: In this experimental in vitro study, four kind of artificial teeth (Italian Ivoclar, Yaghoot, Herasit plus and Acradent) were used. Nine anterior and premolar teeth were selected and were prepared as Cylinders with 4mm diameter. Through flasking, toothbase was bonded to heat-cured acryl. Samples were thermocycled for 2500times (5˚^C-55˚^C) and then were put in plastic pipes and under stretch to fracture by Zwick Z250 instrument. The data were analysed by One-Way ANOVA and Tukey test.
Results: Mean tensile bond strength was 260N for Ivoclar, 195N for Herasit, 124N for yaghoot and 54N for Acradent. Adhesive fracture percentage was 100% for Acradent, 60% for Ivoclar, 50% for yaghoot and 35.7% for Herasit. The rest was for cohesive fracture.
Conclusion: The highest tensile bond strength was seen with Ivoclar followed by Herasit, Yaghoot and Acradent respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

Tensile bond strength
acrylic artificial teeth
Heat-Cured Acryl

اصل مقاله

مقدمه

از مزایای دندان‏های رزینی، اتصال شیمیایی آنها با بیس پروتز می‏باشد. از آنجایی که یک مشکل عمده کار‏های عملی پروتز جدا شدن دندان‏های مصنوعی از پایه آکریلی پروتز می‏باشد و مطالعاتی که فراوانی تعمیرات مختلف پروتزهای متحرک را بررسی کرده‏اند، بیشترین علت را مربوط به جدا شدن دندان‏های مصنوعی آکریلی با بیس پروتز می‏دانند^(2و1)، بنابراین ارزیابی میزان استحکام باند شیمیایی دندان‏های مصنوعی با بیس دنچر می‏تواند ارزشمند باشد. امروزه با توجه به معایب دندان‏های چینی و اینکه معمولاً این دندان‏ها فقط دارای باند مکانیکی با بیس دنچر می‏باشند، کاربرد آنها محدود شده است.⁽³⁾

امروزه محققین دریافته‏اند که می‏توان استحکام باند شیمیایی میان دندان‏های مصنوعی و بیس دنچر را با ایجاد تغییرات فیزیکی و شیمیایی در ساختار دندان‏های مصنوعی و پلمیرهای مورد استفاده در بیس دنچر افزایش داد. از جمله این تغییرات فیزیکی می‏توان به ایجاد Diatorics در قاعده دندان‏ها، سطح ریج لپ دندان‏های مصنوعی و غیره نام برد. از جمله تغییرات شیمیایی که می‏توان انجام داد، زدن مونومر به قاعده دندان‏ها حین پک کردن آکریل و حذف کامل موم، شستن دندان‏ها با پودرهای شوینده، تغییر در ساختار شیمیایی پلیمرها و واکنش‏های پلیمریزیشن^(4و2) و کاربرد سمان‏های رزینی⁽⁵⁾ می‏باشد.

محققین مختلف در مطالعات خود برتری رزین‏های گرماپخت را بر سایر انواع رزین‏ها نشان داده‏اند.^(7و6)

شکست کوهزیو، شکستی است که خط شکستگی از محل اتصال دندان و بیس دنچر عبور نمی‏کند. بلکه این شکست می‏تواند یا در بیس دنچر یا در دندان صورت گیرد. در شکست ادهزیو، شکستگی دقیقاً در محل اتصال دندان با آکریل عبور می‏کند و در واقع دو جسم به طور کامل از هم جدا می‏شوند.⁽⁸⁾ در اکثر تحقیقات، شکست‏ها بیشتر از نوع کوهزیو است و نه ادهزیو^(10و9)، که این نشان‏دهنده قدرت باندینگ مطلوب دندان‏ها با بیس دنچر می‏باشد.

هدف از این تحقیق مقایسه میزان استحکام باند سه نمونه دندان مصنوعی پرمصرف ایرانی با یک نمونه خارجی بود.

مواد و روش‏ها

در این تحقیق آزمایشگاهی، از چهار نوع دندان مصنوعی بنام‏های یاقوت (شرکت ایده آل ماکو)، آکرادنت (شرکت اروم دنت)، هراسیت پلاس (شرکت بتادنتال) و ایوکلار ایتالیا (شرکت Vivadent) استفاده شد. حجم نمونه بر اساس تحقیق مشابه⁽¹¹⁾، 9 عدد تعیین شد. بنابراین 9 عدد دندان قدامی و پره مولر انتخاب شد و در سطح اکلوزال (انسیزال) آنها Diatorics (یک حفره) ایجاد شد.

مولدی از جنس سیلیکون واش و پوتی تهیه شد (تصویر 1). در داخل حفرات آن آکریل Self-cured ریخته شد و نمونه‏ها از سطح اکلوزال (انسیزال) در داخل مولد قرار داده شدند. پس از سخت شدن آکریل، نمونه‏ها خارج شده و توسط دستگاه مخصوص تراش به قطر mm4 از سمت قاعده دندان تراشیده شدند.

در داخل نیمه تحتانی مفل مقداری گچ سفید ریخته شد و نمونه‏ها از سمت دسته آکریلی خود در داخل گچ قرار داده شدند به گونه‏ای که فقط قاعده دندان نمایان بود و هیچ قسمتی از قاعده دندان از گچ بیرون زده نبود و تماس قاعده دندان با گچ هم سطح بود (تصویر 2). سپس استوانه‏های مومی به قطر mm8 به قاعده دندان‏ها متصل شدند (تصویر 3)

گچ دوم ریخته شد. پس از مرحله حذف موم، در داخل حفرات پدید آمده آکریل گرماپخت (MELIODENT Bayer Dental) ریخته شد و در فشار Pa100 پرس شدند. نمونه‏ها از گچ خارج شدند (تصویر 4) و سپس نمونه‏ها توسط آکریل سلف کیور در وسط دو لوله پلاستیکی قرار داده شدند و توسط دستگاه Zwick Z 250 با نیروی 200 نیوتن و سرعت mm/min 1 و N2Preload= تا رسیدن به حد شکست تحت کشش قرار گرفتند (تصویر 5). دستگاه به محض شکست نمونه‏ها به طور اتوماتیک قطع می‏شد. برای هر نمونه، نمودار نیروی کششی (بر حسب نیوتن) و مسافت طی شده (بر حسب میلی‏متر) به صورت منحنی توسط دستگاه ثبت شد. از آنالیز یک سویه ANOVA و Tucky Tes't برای تجزیه و تحلیل داده‏ها استفاده شد.

تصویر 1 : نمونه مولد ساخته شده توسط مواد قالب گیری سیلیکونی (واش وپوتی)

تصویر 2 : نمونه‏های دندانی به همراه دسته آکریلی خود در داخل گچ مدفون شده‏اند بگونه‏های که فقط سطح مقطع دندانها، بدون هیچ گونه بیرون زدگی از گچ، نمایان می باشند.

تصویر 3 : موم‏های استوانه ای به قطر mm8 و طول cm1 که به نمونه‏های دندانی متصل شده اند.

تصویر 4 : نمونه‏های آماده شده که در این نمونه‏ها دندان با آکریل پختنی دارای تماس سطح به سطح می باشد و هیچ قسمتی از دندان داخل آکریل پختنی وارد نشده است.

تصویر 5 : نمونه متصل به دستگاه کشش

یافته‏ها

همانطور که در جدول 1 ملاحظه می‏شود میانگین استحکام کششی ایوکلار 206، یاقوت 124، آکرادنت 54 و هراسیت پلاس 195 نیوتن بود. دو گروه ایوکلار و هراسیت پلاس از لحاظ میزان استحکام کششی با یکدیگر اختلاف آماری معنی‏داری نداشتند. ولی یاقوت و آکرادنت با هم و با دو گروه قبل، دارای اختلاف معنی‏داری بودند.

مطابق نمودار 1، میزان شکست کوهزیو در نمونه‏های مربوط به ایوکلار کمتر از شکست‏های ادهزیو بود (60% ادهزیو و 40% کوهزیو). نمونه‏های آکرادنت 100% دچار شکست ادهزیو شدند و شکست کوهزیو در آنها مشاهده نشد.

شکست‏های کوهزیو در هراسیت پلاس بیشتر از ادهزیوبود (7/35% ادهزیوو 3/64% کوهزیو). شکست‏های ادهزیوو کوهزیو در یاقوت با یکدیگر برابر بود.

جدول 1 : مقادیر مربوط به میانگین تستهای کشش به تفکیک چهار گروه

میانگین نیروی شکست

گروه

ایوکلار

یاقوت

آکرادنت

هراسیت

میانگین نیروی شکست

انحراف معیار

حداقل

حداکثر

655/206

709/45

57/172

73/240

955/124

573/70

879/90

03/159

256/54

959/19

18/20

33/88

451/195

056/51

37/161

52/329

نمودار 1 : توزیع فراوانی الگوی شکست در گروه‏های مورد مطالعه

آزمون توکی (Tukey) جهت مقایسه دو به دو گروه‏ها در متغیر کشش انجام شد که نتیجه آن در سطح 5درصد نشان داد گروه آکرادنت کمترین استحکام کششی را داشته (2/54 نیوتن) و با بقیه گروه‏ها اختلاف معنی‏دار داشت. بعد از آن گروه یاقوت با متوسط استحکام کششی 9/134 نیوتن، از گروه آکرادنت به طور معنی‏داری استحکام کششی بالاتری دارا بود و از دو گروه دیگر (هراسیت و ایوکلار) استحکام کششی کمتری نشان می‏داد.

دو گروه هراسیت و ایوکلار به ترتیب با متوسط 4/195 نیوتن و 6/206 نیوتن با هم اختلاف معنی‏داری نداشته ولی به طور چشمگیری از دو گروه دیگر استحکام کششی بیشتری نشان می‏دادند.

جدول 2 : مقایسه دو بدوی (Tukey) استحکام کششی گروه‏های مورد آزمایش

زیر گروه (Subset)			تعداد	گروه‏ها
3	2	1	تعداد	گروه‏ها
451/195 655/206	955/124	256/54	9 9 9 9	آکرادنت یاقوت هراسیت ایوکلار
964/0	000/1	000/1		P-value

بحث

با ورود دندان‏های مصنوعی ساخت ایران به بازار و با توجه به اینکه در بازار ایران دندان مصنوعی ایوکلار ساخت ایتالیا به وفور استفاده می‏شود، انجام تحقیق حاضر لازم به نظر می‏رسید تا مشخص شود که آیا نمونه‏های ایرانی از لحاظ قدرت باندینگ، مناسب و قابل رقابت با نمونه‏های خارجی ایوکلار هستند یا خیر.

در تحقیقی که خاکی⁽¹⁰⁾ بر اساس استاندارد ISO 3336 انجام داده است، نشان داده شد که استحکام باند چهار نمونه دندان مورد آزمایش او با هم اختلاف معنی‏داری نداشتند. در تحقیق وی نمونه‏ها از سطح لینگوال به آکریل بیس متصل شدند. سطح لینگوال دندان‏های مختلف الزاماً یک شکل نبوده و بنابراین دارای مساحت سطحی متفاوتی می‏باشند. واضح است که هر چه سطح تماس بیشتر باشد، استحکام باند کششی بیشتر خواهد بود و می‏تواند در نتیجه تحقیق مؤثر باشد. در تحقیق ما جهت رفع این مشکل سطح تماس کل نمونه‏های دندانی با بیس آکریلی برابر بود. در تحقیقات مختلف سطح مقطع نمونه ها از 3 تا 6 میلیمتر متغیر ذکر شده است.^{(11و9و5و3)} معمولاً کارخانه‏های مختلف دندان‏های خود را به گونه‏ای می‏سازند که قسمت کرونال (انسیزال و اکلوزال) دارای Cross-linking بالایی باشد تا در مقابل سایش مقاوم‏تر باشد و قسمت لثه‏ای دارای Cross-linking کمی باشد تا باند بهتری با بیس دنچر داشته باشد. بنابراین قسمت اکلوزال با Cross-linking بالا دارای قدرت باند کمتری نسبت به قسمت جینجیوال است .⁽¹⁾ در تحقیقات مختلف از جمله Clancy⁽¹¹⁾، Theam⁽⁹⁾، Cunningham⁽⁵⁾ و Barpal⁽⁴⁾ قاعده دندان‏ها به آکریل بیس دنچر متصل شدند. در تحقیق ما نیز قاعده دندان‏ها به بیس آکریلی متصل شد.

خاکی⁽¹⁰⁾ در تحقیق خود نتیجه گرفت کلیه دندان‏های مورد تحقیق او از نظر میانگین نیروی شکست، با یکدیگر اختلاف معنی‏داری ندارند و از آن جایی که کلیه نمونه‏های ایوکلار ایتالیایی او دچار شکست کوهزیو شدند، نتیجه گرفت استحکام ساختاری دندان ایوکلار ایتالیا نسبت به بقیه ضعیف‏تر است. ما در تحقیق خود نتیجه گرفتیم که استحکام باند کششی ایوکلار ایتالیا در میان نمونه‏های مورد تحقیق از همه بیشتر است. در عین حال 60% شکست‏ها در ایوکلار ایتالیا به صورت ادهزیو صورت گرفت. بنابراین این نتیجه گرفته می‏شود که در میان نمونه‏های مورد تحقیق ما، ایوکلار ایتالیا از همه استحکام ساختاری بیشتری دارد. از آنجا که سایر دندان‏های مورد تحقیق ما با خاکی متفاوت بوده است، بنابراین نمی‏توان نتایج این دو تحقیق را به طور دقیق با هم مقایسه کرد. اما مسئله‏ای که حائز اهمیت است نوع آکریل بیس می‏باشد که در تحقیق ما از نوع MELIODENT Bayer Dental بود و در تحقیق خاکی از نوع آکروپارس بود. نوع آکریل مورد استفاده در بیس دنچر و هماهنگی آن با دندان می‏تواند در استحکام باند دندان با بیس اثر زیادی داشته باشد.

در تحقیق ما تمام شکست‏ها در نمونه‏های آکرادنت به صورت ادهزیوبود که نشان دهنده استحکام باند پایین دندان‏های آکرادنت می‏باشد. همانطور که در تست استحکام کششی نیز این نتیجه گرفته شد. شکست‏ها در نمونه‏های مربوط به هراسیت پلاس بیشتر از نوع کوهزیو بود که نشان دهنده استحکام باند بالای نمونه‏های هراسیت می‏باشد.

تعداد شکست‏های ادهزیوو کوهزیو در نمونه یاقوت با هم برابر بود. می‏توان نتیجه گرفت که نمونه‏های یاقوت از لحاظ استحکام باند کششی پایین‏تر از ایوکلار قرار دارند و از لحاظ استحکام ساختاری نیز نسبت به ایوکلار پایین‏تر می‏باشند. چون درصد شکست در خود ساختار دندان (کوهزیو) در نمونه‏های یاقوت بیشتر از ایوکلار بود.

Kawara و همکاران⁽¹²⁾ در مطالعه خود استحکام اتصال دندان‏های مصنوعی Multilithic را مورد بررسی قرار دادند. در مطالعه آن‏ها هیچکدام از دندان‏های مصنوعی دچار شکستگی نشدند. در حالی که در مطالعه حاضر، برخی از دندان‏های مصنوعی دچار شکستگی شدند که این اختلاف مشهود می‏تواند مربوط به روش آزمایش یا وجود برخی اختلافات ساختمانی در دندان‏های مورد بررسی باشد.

Kawano و همکاران⁽¹³⁾ در بررسی خود بر روی دندان‏های مصنوعی مورد مطالعه خود به این نتیجه رسیدند که میانگین شکست در گروه‏های مورد مطالعه اختلاف معنی‏داری نداشتند. این امر در برخی موارد با مطالعه حاضر مغایرت دارد.

در این مطالعه جهت نزدیکی بیشتر به شرایط دهان، عمل ترموسایکلینگ انجام گردید. البته بهتر بود که در این بررسی امکان مطالعه تأثیر شرایط کلینیکی نظیر فشار انواع مختلف غذا، اعمال پارافانکشن و غیره بر اتصال دندان‏های مصنوعی به رزین پایه آکریلی وجود می‏داشت که در هر صورت جزء محدودیت‏های این مطالعه بود. بنابراین پیشنهاد می‏شود برای نمونه‏هایی که دارای استحکام باند کششی کمی می‏باشند مثل آکرادنت، علاوه بر باند شیمیایی، از گیر مکانیکی هم کمک گرفته شود.

نتیجه گیری

از نظر میانگین استحکام باند کششی، بالاترین مقدار مربوط به ایوکلار بود و بعد از آن هراسیت پلاس. اگرچه دو نمونه ایوکلار و هراسیت پلاس از نظر آماری با یکدیگر اختلاف معنی‏داری نداشتند. رتبه سوم مربوط به یاقوت و کمترین میزان استحکام باند کششی مربوط به آکرادنت بود. نمونه‏های یاقوت و آکرادنت با هم و با دو نمونه قبل دارای اختلاف معنی‏داری بودند.

تشکر و قدردانی

با تشکر از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد که طرح این مقاله را به تصویب رساندند. این مقاله از پایان نامه تخصصی دکتر محمد اسدالله زاده به شماره 384 و به راهنمایی آقای دکتر قره چاهی و خانم دکتر رستمخانی استخراج شده است.

مراجع

Mosharraf R, Poya E, Maleky V. The evaluation of an Iranian denture tooth (Marjan) bond strength with denture base resins in four different preparing methods. J Islamic Dent Assoc 2001, 37(2): 49-59. (Persian)
Reshadi S. Comparision of bond strength between artificial resin teeth and denture base through three method of mold preparation. [Doctora Thesis]. Iran. Dental School of Mashhad University of Medical Sciences; 1386. (Persian)
Wayne Caswell C, Norling BK. Comparative study of the bond strengths of three abrasion-resistant plastic denture teeth bond to a cross-linked and a grafted, cross-linked denture base material. J Prosthet Dent 1986; 55(6): 701-8.
Barpal D, Crutis DA. Finzen Frederick, Failure load of acrylic resin denture teeth bonded to high impact acrylic resins. J Prosthet Dent 1998; 80(6): 666-71.
Cunningham JL, Benington IC. An Investigation of the variables which may affect the bond between plastic teeth and denture base resin. J Dent 1999; 27(2): 129-35.
Cunningham JL. Shear bond strength of resin teeth to heat-cured and light-cured denture base resin. J Oral Rehabil 2000; 27(4): 312-6.
Schneider RL, Curtis ER, Clancy MS. Tensile bond strength of acrylic resin denture teeth to a microwave or heat-processed denture base. J Prosthet Dent 2002; 88(2): 145-50.
Powers JM, Sakaguchi RL. Craig’s Restorative Dental Materials. 12^th ed. Missouri: Mosby Co; 2006. P. 214.
Thean PY, Chong-lin chew, Kim Ing Goh. Shear bond strength of denture teeth to base: A Comparative study. Quintessence Int 1996; 27(6) 425-8.
Naser Khaki M, Ehsani S. Comparing the bond strength of four kind of ideal-makoo artificial teeth (Iran) and two leichtenstein & Italy ivoclar teeth with prosthetic acrylic base. Journal of Dentistry Shahid Beheshti University of Medical Sciences 2007; 25(3): 310-5. (Persian)
Clancy MS, Foster HL, Keller JC. Bond Strength and failure analysis of light-cured denture resins bonded to denture teeth. J Prosthet Dent 1991; 65(2): 315-24.
Kawara M, Carter JM, Ogle RE, Johnson RR. Bonding of plastic teeth to denture acrylic resins. J Prosthet Dent 1991; 66(4): 566-71.
Kawano F, Ohguri T, Ichikawa T, Mizuno I, Hasegawa A. Shock absorb ability and hardness of commericially available denture teeth. Int J Prosthod 2002; 15(3): 243-7.