نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران
2 دانشیار پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران
3 دانشیار گروه پروتزهای دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران
4 دندانپزشک
5 دانشجوی دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Introduction: Bond strength between veneers ceramic any zirconia framework is the weakest component in the layered structure. This bond was sensitive to the liner application and type of veneer ceramic. This study examined the core-veneer microtensile bond strength of a CAD/CAM (computer aided design/computer assisted manufactured) zirconia ceramics by comparing two ceramic veneers with and without liners.
Materials & Methods: Disc-shaped (19.4×3.5mm) specimens were fabricated using CAD/CAM zirconia core materials (Cercon). Half of the discs were left white and the others were colored with an A2 liner. The specimens, were veneered with Ceram Kiss or Zirkonzahn ICE veneering ceramics (3.5 mm). The discs were then cut into microbars (CC, ZC, CW, ZW) and the microtensile strength of the core-veneer bond was calculated. The specimens were analyzed by SEM and the data were compared using one-way ANOVA and Post hoc tests.
Results: The type of veneering ceramic (Ceram Kiss) and liner application (coloring) significantly affected the core-veneer microtensile bond strength (P<0.0001). The Zirkonzahn layer (ZC, ZW) did not show significant differences (P=0.08).
Conclusion: Careful selection of veneering ceramics and liner applications can be recommended as they have significant roles in microtensile bond strength of core veneered restorations.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
نیاز به ترمیمهایی با زیبایی عالی و سازگاری زیستی مناسب در سالهای اخیر منجر به جایگزینی آلیاژهای معمول با زیرساختهای تمام-سرامیک گردیده است.(1) کورهای سرامیکی معمولاً کریستالهای تقویت شده از جمله دی سیلیکات و یا لوسایت در یک ماتریس شیشهای هستند و یا از اکسید زیرکونیا تشکیل شدهاند. پلیکریستالهای زیرکونیایی محدودیتهای کاربرد مواد تمام سرامیکی را کاهش داده و استفاده از آنها را در بازسازیهای چندواحدی با موفقیت بیشتر ممکن ساخته است. ثبات شیمیایی منحصر به فرد، خصوصیات مکانیکی عالی، زیبایی رنگ و استفاده همزمان از تکنولوژی
CAD/CAM[1] در آنها موجب شده است که زیرکونیا به عنوان یک ماده کور انتخابی در درمانهای متعدد پروتزی مورد استفاده قرار بگیرد.(2) با افزودن 50% وزنی زیرکونیا به گلاس پرسلن، افزایشی به میزان 80%-20% در استحکام خمشی و مقاومت شکستگی در مقایسه با پرسلن تنها گزارش شده است.(3) مطالعات متعددی نشان دادهاند که زیرکونیا از سایر سرامیکهای دندانی محکمتر میباشد.(5و4) همچنین، بریجهای زیرکونیایی ماندگاری بیشتری در مقایسه با سایر سرامیکهای دندانی نشان دادهاند.(6) با این حال، استحکام باند زیرکونیا به ونیر در رستورشینهای تمام سرامیکی به عنوان یکی از نقاط ضعف آن مطرح بوده و عواملی چون نحوه آمادهسازی سطح فریمورک، نوع ونیر سرامیکی مورد استفاده و روش استفاده از ونیر همگی در این استحکام موثر هستند. برای دستیابی به مزایای متعدد مواد کور در پروتزهای دندانی، استحکام باند بین کور و ونیر باید به میزان کافی بوده تا بتوانند استرسهای فانکشنال را از ونیرهای زیبایی به فریمورک زیرین انتقال دهند.(7) علاوه بر این، مشخص گردیده که استحکام باند ونیر به زیرکونیا به نوع ماده ونیر مورد استفاده و هماهنگی آن با کور زیرین نیز بستگی دارد.(8) امروزه انواع مختلف سیستمهای زیرکونیایی در بازار دندانپزشکی وجود دارد و علیرغم شباهت ساختار شیمیایی آنها، تفاوتهایی همچون اختلاف در روشهای ساخت، مراحل Milling و دمای Sintering در بین آنها وجود دارد. یکی دیگر از این اختلافات تفاوت در نحوه رنگآمیزی این کورهای سفید زیرکونیایی است.(10و9) تکنیکهای مختلفی نظیر افزودن پیگمانهای فلزی به پودر زیرکونیای اولیه در قبل یا بعد از فشردن بلوکهای Milling، غوطهور ساختن فریمورکهای Milled در عوامل رنگی محلول یا استفاده از مواد لاینر مختلف در فریمورکهای سفید Sinter شده برای رنگآمیزی فریمورکهای زیرکونیایی مد نظر بوده است.(11و7) تردیدی نیست که روشهای مختلف رنگآمیزی کور که در سیستمهای مختلف به کار گرفته شدهاند، همگی میتوانند در خصوصیات و عملکرد زیرکونیا موثر باشند.(12) این تغییر خصوصیتها میتواند ناشی از اجزاء رنگی اضافه شده به زیرکونیا از جمله CeO2، Fe2O3 و Bi2O3 باشد. همچنین، دیده شده است که استفاده از عوامل لاینر اثرات آشکاری در بهبود استحکام باند زیرکونیا به ونیر مخصوصاً در سرامیکهای Press-on داشته است.(8) بر این اساس هدف این مطالعه بررسی تاثیر کاربرد دو نوع پرسلن ونیر و استفاده از لاینر بر استحکام باند ریزکششی یک نوع سرامیک CAD-CAM است.
مواد و روشها
در این تحقیق تجربی از یک ماده کور زیرکونیای CAD/CAM تجاریCercon (Zirconia based ceramic, Degussa, Hanau, Germany) تعداد 12 عدد دیسک زیرکونیای سفید به گونهای آماده شد که پس از Sintering ابعادی برابر mm5/3×4/19 داشته باشند. نیمی از نمونههای دیسکی شکل توسط یک وسیله شیشهای با سر گرد با لاینر توصیه شده توسط کارخانه (Degussa, Hanau, Germany) به رنگ A2 به ضخامت 25/0 میلیمتر پوشش داده شدند. فرآیند Sintering بعد از رنگآمیزی انجام شد و دیسکها به مدت سه ساعت به دمای 1500 درجه سانتیگراد رسانده شده و دو ساعت در این دما نگه داشته شدند. تمامی دیسکها طبق دستور کارخانه سازنده بعد از آمادهسازی، تحت فرآیند Air-abrasion و Steam cleaningقرار گرفتند. به این ترتیب دیسکها در 2 گروه 6 تایی از نمونههای سرامیکی Cercon لاینر زده (رنگی،C) و بدون لاینر (سفید،W) قرار گرفتند. سپس در هر گروه سه دیسک توسط پرسلن ونیریZirkonzahn ICE (Zirkonzhan ICE Zirkon, Zirkonzhan GmbH, Italy) و سه دیسک با پرسلن Ceram Kiss (Degudent, GmbH, Hanau-wolfgang-Germany) با ضخامت 5/3 میلیمتر پوشش داده شدند. برای این منظور دیسکها درون یک مولد قرار گرفته و Slurry ceramic از سرامیکهای Zirkonzahn ICE (Z) و (C)Ceram Kiss در آن متراکم گردید و پرسلن گذاری در دو مرحله، در مرحله اول 5/1 میلیمتر و در مرحله دوم 2 میلیمتر با در نظر گرفتن انقباض آنها پخت شد. برای پخت هر نوع پرسلن ونیر از دستور کارخانه سازنده آن درون کوره پخت پرسلن (Austromat .3007, Dekema deutal-keramico fen GmbH Co, Germany) استفاده گردید. نمونهها پس از انجام فرآیند Firing در درون پلی استر شفاف مدفون شدند و بعد از ثابت کردن نمونهها درون دستگاه برشMecatom C (Presi, France)، 120 میکرو بار با ابعاد mm7×1×1 در 4 گروه 30 تایی تهیه شد (CW، CC، ZW،CW). میکروبارها با استفاده از دستگاه استریومیکروسکوپ (SZ Olympus, Tokyo, Japan) با بزرگنمایی 25 برابر بررسی شدند تا در صورت وجود هر گونه نقص از تحقیق خارج گردند. پس از شستشو با اولتراسونیک، میکروبارهای تهیه شده در گروههای مختلف با چسب سیانوآکریلات به دستگاه آزمون استحکام باند ریزکششی (Instron 6022, Instron Limited, High Wycombe, UK) به گونهای متصل شدند که خط اتصال کور-ونیر در وسط قرار بگیرد. سپس نیرو با سرعت نوک تیغه برابر mm/min1 بر محل اتصال اعمال گردید و حداکثر نیروی لازم برای شکست باند بین ماده کور و ونیر سرامیکی ثبت شد (تصویر 1).
علاوه بر این، 5 نمونه از هر گروه به صورت تصادفی انتخاب و تحت میکروسکوپ الکترونی (XL 20, Philips, Eindhoven, Netherlands) بررسی شدند تا نحوه شکست در آنها (در کور، ونیر، و حدفاصل کور-ونیر) تعیین گردد (تصویر 2). در نهایت برای آنالیز آماری دادهها از تست One-way ANOVA و تستهای Post-hoc استفاده شد.
تصویر 1 : دستگاه استحکام ریزکششی به همراه میکروبار بعد از اعمال نیرو به میکروبار و ایجاد شکست
A B
تصویر 2 : میکروسکوپ الکترونی برای بررسی سطح شکست نمونهها (A سطح ونیر با بزرگنمایی 1000، B شکست ادهزیو با بزرگنمایی 300)
یافتهها
اطلاعات توصیفی دادهها در جدول 1 ارائه شده است. ابتدا آنالیز واریانس دو عاملی انجام گردید که در آن نوع لاینر و نوع پرسلن پوشاننده عوامل تحت بررسی بودند. نتایج نشان داد که این دو عامل اثر متقابلی براستحکام باند ریزکششی داشت. لذا از آنالیز One-way ANOVA برای مقایسه چهار گروه استفاده شد، که نشان داد بین گروهها اختلاف معنی داری وجود دارد (001/0P<). نتایج آزمون Tukey HSD نشان میداد که تنها بین گروههایی که از پرسلن Zirkonzahn استفاده شده بود (ZC و ZW)، اختلاف معنیدار وجود نداشت (جدول 2) و در مقایسه دو به دوی گروههای دیگر (CC>CW)، (ZW<CW) (CC>ZC) اختلاف معنیدار وجود داشت (جدول 2). ارزیابی نحوه شکست نمونهها تحت میکروسکوپ الکترونی نشان داد کلیه شکستهای ایجاد شده در هر چهار گروه در حدفاصل ونیر-کور و یا در ونیر رخ داد که به دلیل حجم نمونه کم تحت آنالیز آماری قرار نگرفت.
جدول 1 : میانگین و انحراف معیار استحکام باند ریزکششی
(مگا پاسکال) گروههای مختلف بر حسب نوع ونیر و لاینر
گروه |
میانگین |
انحراف معیار |
حداقل |
حداکثر |
CW |
61/26 |
08/6 |
60/18 |
90/41 |
CC |
94/34 |
86/8 |
00/20 |
20/55 |
ZW |
47/16 |
83/2 |
70/10 |
60/20 |
ZC |
02/20 |
32/3 |
30/12 |
30/25 |
CW: Ceramkiss-White, CC: Ceramkiss-Colored,
ZW: Zirkonzahn -White, ZC: Zirkonzahn-Colored
جدول 2 : نتایج آزمون توکی برای مقایسه دوبه دوی گروهها
دو گروه مورد مقایسه |
اختلاف میانگین |
P-value |
CC - CW |
32/8 |
001/0> |
ZW - CW |
14/10 |
001/0> |
CC - ZC |
91/14 |
001/0> |
CC - ZW |
46/18 |
001/0> |
CW - ZC |
59/6 |
001/0> |
ZC - ZW |
55/3 |
08/0 |
CW: Ceramkiss-White, CC: Ceramkiss-Colored,
ZW: Zirkonzahn -White, ZC: Zirkonzahn-Colored
بحث
استفاده از آزمون استحکام باند ریزکششی مزایای زیادی دارد از جمله آن که به دلیل اندازه کوچک میکروبارها و عمودی بودن نیرو در این آزمون، با کاهش احتمال اتصال ترکهای ساختاری آنها، یک تخمین دقیقتری از میزان استحکام باند کور به ونیر به دست آمده و احتمال پراکندگی دادهها نیز کاهش مییابد.(13) استفاده از آزمون استحکام باند ریزکششی در مواد سرامیکی دندانی مستلزم دقت زیاد در نحوه ساخت نمونهها و استانداردسازی روشهای لابراتواری است تا از ایجاد ضایعات ساختاری از جمله حباب در لایه ونیری جلوگیری شود، امری که به هر حال بروز آن اجتنابناپذیر است. در مطالعه حاضر، در بیشتر نمونهها حبابهای ساختاری در ونیر دیده شد که میتواند انحراف معیار مطالعه را در نتایج توجیه نماید.
خرد شدن و لایه لایه شدن رستوریشنهای زیرکونیایی ونیر شده در هنگام اعمال بارهای مختلف همواره محتمل میباشد، بنابراین نقش عوامل تاثیرگذار در باند ونیر و کور باید مورد بررسی قرار گیرد.(14و4و1) نتایج تحقیق حاضر نشان داد استحکام باند ریزکششی سرامیک Cercon بیشتر از آنکه تحت تاثیر کاربرد لاینر باشد به نوع پرسلن پوشاننده بستگی دارد؛ به گونهای که استفاده از پرسلن Ceram Kiss استحکام باند بالاتری، چه با کاربرد لاینر و چه بدون لاینر، نسبت به Zirkonzahn ICE ایجاد کرد. این امر به لزوم سازگاری پرسلن پوشاننده با سرامیک کور تاکید میکند. این نتایج با یافتههای مطالعه Aboushelib و همکاران هماهنگی ندارد چراکه آنها نشان دادند استحکام باند ونیر زیرکونیایی تحت تأثیر نوع سرامیک لایهای مورد استفاده (CeramKiss یا Noble Rondo) نبوده است.(15) در مطالعهای دیگر از این محقق گزارش شد که کاربرد مواد لاینر به صورت معنیداری میزان استحکام باند و نحوه شکست نمونهها را تحت تأثیر قرار داده و نتایج آن نیز به نوع ماده لاینر به کار رفته بستگی داشت.(8) در مطالعه حاضر نیز دیده شد که در صورت کاربرد Ceram Kiss به عنوان پرسلن ونیری، استفاده از لاینر، استحکام باند را افزایش داد. به عبارت دیگر، استحکام باند زیرکونیای رنگی Cercon در مقایسه با زیرکونیای سفید به صورت آشکاری بیشتر برآورد گردید.
از طرف دیگر گزارش شده است که استفاده از لاینر در سطوح زیرکونیایی صاف قبل از فشردن سرامیک ونیری، منجر به کاهش استحکام باند کور-ونیر و افزایش فراوانی شکستهای روی داده در حد فاصل ترمیمها میشود.(8) در تحقیق حاضر، کاربرد لاینر بعد از سایش سطوح با ذرات آلومینیوم اکساید صورت گرفته و این امر میتواند تفاوت در نتیجه را توجیه نماید. از جمله ملزومات دیگر لایه ونیر هماهنگی (TEC)
Thermal Expansion Coefficient کور و ونیر است. مطالعات نشان داده است که در صورت وجود اختلاف زیاد TEC این دو لایه، استرسهای ناخواستهای در یکچهارم تماس رخ میدهد. وقتی TEC لایه پرسلن بالاتر از ماده کور باشد، جدا شدن ونیر از روی کور رخ میدهد، اگرچه میزانی از عدم هماهنگی بین TEC این دو لایه لازم است.(16) در مطالعه حاضر این ضریب برای Ceram Kiss و Zirkonzahn ICE به ترتیب برابر 2/9 و 6/9 بود که اگرچه مقدار مربوط به Zirkonzahn به TEC کور زیرکونیایی (5/10) نزدیکتر بود ولی شاید نتایج بهتر باند با Ceram Kiss به عدم هماهنگی مطلوب تر آن با زیرکونیا و یا استحکام بالاتر آن بازگردد.
در تحقیق حاضر در نحوه شکست نمونهها در هر یک از گروههای 4 گانه از هر دو نوع کوهزیو و ادهزیو در سرامیکها گزارش شد. این نوع شکستها (بدون شکست در لایه کور) با نتایج تحقیقات دیگر نیز قابل مقایسه میباشد که در آنها شکستها ناشی از ایجاد ترک در حدفاصل کور-ونیر و نیز در ونیر گزارش شدهاند.(18و17و8) این پدیده از دو جهت قابل تفسیر است. اول اینکه شکست ناشی از بروز ترک میتواند عملکرد عالی Y-TZP و مقاومت مناسب آن در برابر پخش ترکها را نشان دهد. دوم اینکه، شکست ناشی از ایجاد ترک میتواند از استحکام باند ضعیف کور زیرکونیایی به سرامیک ونیری ناشی شود.(19) با این حال، باید دقت نمود مکانیسم واقعی و دقیق شکستهای باند کور-ونیر هنوز به طور قطعی مشخص نشده و نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.
نتیجه گیری
نتایج تحقیق حاضر، در مجموع برآوردی از میزان استحکام باند ریزکششی کور زیرکونیایی Cercon بود که نشان داد که نوع ونیر سرامیکی اثرات معنیداری در میزان استحکام باند کور-ونیر داشتهاست. همچنین استفاده از لاینر برای ماده زیرکونیایی Cercon میتواند در افزایش استحکام باند این سرامیک موثر باشد.
تشکر و قدردانی
این مقاله حاصل بخشی از طرح تحقیقاتی تحت عنوان مقایسه استحکام باند ریزکششی ونیر سرامیکی به دو نوع کور زیرکونیایی MAD/MAM) و (CAD/CAM مصوب دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تهران در سال 1387 به کد 88-01-69-8439 میباشد که با حمایت دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تهران اجرا شده است.