Εργαστηριακή αξιολόγηση των παραμέτρων που διέπουν τη συγκόλληση πολυμερών σκευασμάτων κατασκευής ψευδομύλης με την επιφάνεια αξόνων υαλονημάτων
Authors: Φραγκούλη Μαργαρίτα 
Published: September 2021

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: αποκατάσταση του ενδοδοντικά θεραπευμένου δοντιού με στόχο την βέλτιστη αντοχή αισθητική και λειτουργικότητα εξακολουθεί να αποτελεί μια πρόκληση. Η οδοντιατρική βιομηχανία έχει να επιδείξει ένα μεγάλο αριθμό πολυμερών προκατασκευασμένων ενδορριζικών αξόνων ενισχυμένων με ίνες με ποικιλλομορφία στο μέγεθος το σχήμα και την κωνικότητα. Οι άξονες αυτοί χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με σύνθετα πολυμερή υλικά αποκατάστασης για την κατασκευή της ψευδομύλης με στόχο την δημιουργία μιας ομογενοποιημένης εμβιο-μηχανικής μονάδας. ΣΚΟΠΟΣ: Ο σκοπός αυτής της ερευνητικής εργασίας είναι η διερεύνηση των παραμέτρων που επηρεάζουν την συγκόλληση διαφορετικών υλικών κατασκευής της ψευδομύλης με την επιφάνεια αξόνων υαλονημάτων χρησιμοποιώντας διαφορετικές κατεργασίες. Οι υποθέσεις εργασίας ήταν: (1) η μορφολογία της εξωτερικής επιφάνειας του μυλικού τμήματος του άξονα δεν επηρεάζει θετικά τον δεσμό με το υλικό αποκατάστασης, (2) η επιλογή του υλικού αποκατάστασης δεν επηρεάζει τον δεσμό με τον άξονα υαλονημάτων και (3) η κατεργασία της επιφάνειας του άξονα με διάφορες τεχνικές επηρεάζει θετικά την αντοχή του δεσμού. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Εξετάστηκαν πέντε διαφορετικοί τύποι αξόνων υαλονημάτων (ParaPost Fiber White /PRW, Fibrekleer/FBK, Archimede Line/ARL, Matrix Plus/MTL, Glassix/GLX) με διαφοροποιήσεις στην μορφολογία του μυλικού τους τμήματος. Για τον έλεγχο της αντοχής δεσμού μεταξύ άξονα και υλικού αποκατάστασης χρησιμοποιήθηκαν τρία υλικά: ένα φωτοπολυμεριζόμενο (Clearfil Photocore/CPC),ένα αυτοπολυμεριζόμενο (Clearfil Core New Bond/CNB) και ένα διπλού πολυμερισμού (Clearfil DC Core/CDC). Ο συνδυασμός των αξόνων και των υλικών έγινε μέσω τριών διαφορετικών κατεργασιών: ενός σιλανίου(Clearfil Ceramic Primer/SPC), ενός συγολλητικού παράγοντα (Clearfil DC Bond/DCB) και καμίας κατεργασίας. Με την βοήθεια ειδικών μεταλλικών εξαρτημάτων παρασκευάστηκαν 90 δοκίμια ανά άξονα με όλους τους πιθανούς συνδυασμούς, τα οποία εν συνεχεία οδηγήθηκαν σε θραύση σε μηχανή εφελκυσμού. Για κάθε δοκίμιο καταγράφηκε η τιμή θραύσης και ελήφθησαν γραφικές παραστάσεις από την έναρξη του πειράματος ως την πλήρη καταστροφή του δοκιμίου. Μετά την θραύση τα δοκίμια εξετάστηκαν στο στερεομικροσκόπιο και στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για την μελέτη του τύπου θραύσης. Οι τύποι αστοχίας ταξινομήθηκαν ως τύπος Ι (αποκόλληση άξονα απο το υλικό), τύπος II (θραύση υλικού από τον άξονα), τύπος III (θραύση του άξονα στο ελέυθερο μεσαίο τμήμα) and τύπος IV (θραύση του άξονα μέσα στην εποξική ρητίνη). Η στατιστική επεξεργασία των τιμών αποκόλλησης (Ν) έγινε με την μέθοδο της παραγοντικής ανάλυσης της διακύμανσης (Factorial ANOVA*) με τη μορφή 5X3X3 (άξονας/υλικό/επεξεργασία) και την αντοχή ως εξαρτημένη μεταβλητή. Οι στατιστικοί δείκτες που προέκυψαν ήταν ο δείκτης F για τη συνολική στατιστική αξιολόγηση και ο δείκτης LSD (Least Significant Difference) για τις επί μέρους στατιστικές αξιολογήσεις. Επιπροσθέτως για τη μελέτη της πιθανότητας αστοχίας των συνδυασμών μεταξύ των χρησιμοποιούμενων αξόνων και των υλικών αποκατάστασης πραματοποιήθηκε ανάλυση τύπου Weibull. Οι παράμετροι που μετρήθηκαν και αξιολογήθηκαν ήταν η αξιοπιστία (παράμετρος β), η πιθανότητα θραύσης- αστοχίας (παράμετρος σο) ο συντελεστής συσχέτισης (r2) και τα διαστήματα αξιοπιστίας 95% (CI). Τέλος μελετήθηκε η στοιχειακή σύνθεση των αξόνων με την μονάδα φασματομετρίας διασποράς ενέργειας ακτίνων Χ. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η επεξεργασία δεν φάνηκε να διαφοροποιεί την αντοχή σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο (F2=0,91, p=0,403). Για το λόγο αυτό η επεξεργασία εξαιρέθηκε από την περαιτέρω ανάλυση. Όλες οι καμπύλες επέδειξαν μια αρχική κορυφή, θεωρούμενη ως σημείο θραύσης, με μια δευτερεύουσα κορυφή χαμηλότερης κλίσης πριν από την πλήρη αποκόλληση. Για τους λείους άξονες η δευτερεύουσα κορυφή ήταν αμελητέα. Ωστόσο, παρατηρήθηκε ένα μοντέλο δευτερεύουσας φόρτισης σε άξονες με συγκρατητικά χαρακτηριστικά στο κύριο σώμα τους και όχι στο μυλικό τμήμα τους. Η στατιστική κατάταξη της αξιοπιστίας των αξόνων (β) ανά υλικό αποκατάστασης έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές μόνο στο CPC με κατάταξη FBK, PRW> ARL, GLX. Ο ΜΤΡ κατέδειξε ασήμαντη διαφορά και από τις δύο αυτές στατιστικά ομοιογενείς ομάδες. Για την αξιοπιστία των υλικών ανά άξονα, στατιστικά σημαντικές διαφορές εντοπίστηκαν μόνο στον ARL (CDC> CNB, με το CPC να μην παρουσιάζει σημαντική διαφορά από το καθένα) και στον PRW (CPC> CDC> CNB). Η στατιστική κατάταξη της παραμέτρου (σο) των αξόνων ανά υλικό ήταν MTP, ARL> PRW> FBK> GLX για το CPC, ARL, MPT> PRW, FBK> GLX για το CDC και ARL, MPT> GLX για το CNB, με το PRW να εμφανίζει σημαντικές υψηλότερες τιμές μόνο από τοο GLX. Η παράμετρος σο των υλικών ανά άξονα ήταν: CPC, CDC> CNB για τον FBK, CPC> CDC> CNB για τον GLX, CPC> CNB με το CDC να μην παρουσιάζει διαφορές από το καθένα για τον MTP και CPC> CDC με το CNB να μην παρουσιάζει διαφορές από το καθένα για τον PRW. Δεν παρατηρήθηκαν διαφορές για κανένα από τα υλικά για τον ARL.Τα GLX και PRW εμφάνισαν το υψηλότερο (93%) και το MTP, το FBK το χαμηλότερο (5-10%) ποσοστό αποκόλλησης από τον άξονα (αποτυχία τύπου Ι), ανεξάρτητα από το υλικό που χρησιμοποιήθηκε. Το υψηλότερο συνολικό ποσοστό θραύσης υλικού-άξονα (αποτυχία τύπου ΙΙ) παρατηρήθηκε στον FBK (37%), ακολουθούμενο από τους ΜΤΡ (22%), ARL, PRW (7% το καθένα) και GLX (χωρίς θραύση). Το υψηλότερο ποσοστό θραύσης υλικού αποδίδεται στο CDC (57%), λιγότερα στο CNB (11%) και το λιγότερο στο CPC (6%). Η θραύση στο ελεύθερο μεσαίο τμήμα (αποτυχίες τύπου III) ήταν πιο εμφανής στον MTP (17%), ακολουθούμενα από τους GLX (7%), ARL (4%) και την ομάδα FBK, PRW (χωρίς θραύση). Το CNB ήταν το υλικό με τις υψηλότερες αποτυχίες τύπου 10% III, το CPC παρουσίασε 6% και το CDC μόνο το 1%. Δεν καταγράφηκαν δεδομένα θραύσης στη εποξική ρητίνη για τους GLX και PRW. Ωστόσο, αυτός ο τύπος αποτυχίας παρατηρήθηκε στους ARL (58%), ΜΤΡ (56%) και FKB (53%) ανεξάρτητα από το χρησιμοποιούμενο υλικό. Η κατάταξη των αποτυχιών τύπου IV στις ομάδες των υλικών ήταν CPC (47%), CNB (38%) και CDC (16%).Tα αποτελέσματα της στοιχειακής ανάλυσης των αξόνων έδειξαν ότι όλοι περιέχουν Ο, Mg, Al και Si. Δύο άξονες περιείχαν Βa (PRW και FBK), ένας Zr (GLX), τρεις Ca (ARL, GLX, MTP) και ένας Υb (FBK). Όλα αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούνται σε ενώσεις που παρέχουν ακτινοσκιερότητα στους άξονες. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Μέσα από τους περιορισμούς αυτής της μελέτης μπορούν να ληφθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα: 1, Ως προς τη μέγιστη αντοχή στην εφελκυστική αποκόλληση των μυλικών τμημάτων των αξόνων, η σειρά κατάταξης των αξόνων ήταν FBK>ARL>MTP>PRW>GLX και των υλικών αποκατάστασης CPC>CNB, CDC. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην παράμετρο της κατεργασίας (χωρίς κατεργασία, σιλάνιο, συγκολλητικός παράγων). 2. Ως πρός την πιθανότητα αστοχίας, τα μυλικά τμήματα των αξόνων ARL και MPT ήταν τα πλέον ισχυρά ενώ του GLS το λιγότερο, ανεξάρτητα από το χρησιμοποιούμενο υλικό. Το CPC παρείχε την υψηλότερη συγκράτηση με τέσσερις άξονες (FBK, GSX, MTP, PRW), χωρίς στατιστικά σημαντικές διαφορές από το CDC σε δύο (FBK, MTP) και το αυτοπολυμεριζόμενο CNB σε ένα άξονα (PRW). Το CPC και το CDC ήταν τα πιο αξιόπιστα υλικά για δυο άξονες (ARL, PRW) και χωρίς στατιστικά σημαντική διαφορά από το CNB για τρεις άξονες (FKB, GSX, MTP). Η παρουσία ειδικών χαρακτηριστικών συγκράτησης του σώματος σε μερικούς άξονες (ARL, PRW) δεν εξασφάλισε μειωμένη πιθανότητα αστοχίας, εξαιτίας της θραύσης και αποκολλησης των συγκρατητικών στοιχείων. 3. Ως προς την στοιχειακή σύνθεση των αξόνων, παρατηρήθηκαν μικρές διαφορές στον τύπου των χρησιμοποιούμενων υάλων (στοιχειακές αναλογίες Ο, Mg, Al, Si και Νa), αλλά σημαντικές διαφορές στα στοιχεία για απόδοση ακτινοσκιερότητας (Ba, Ca, Zr, Yb).