Επίδραση όξινων διαλυμάτων στην επιφανειακή μορφολογία και μικροδομή κεραμικών μονολιθικής ζιρκονίας
Creators: name: Τσιαλιάφα, Ελένη Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Ζιρκονία
Όξινα διαλύματα
Επιφανειακή αδρότητα
Zirconia
Acidic solutions
Surface roughness

description: Η στοματική κοιλότητα υπόκειται σε μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας και pH και αποτελεί ένα περιβάλλον με ισχυρά μασητικά φορτία και συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες. Η διακύμανση του pH συγκεκριμένα μπορεί να οφείλεται είτε σε εσωτερικούς παράγοντες όπως η νόσος γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση, η νευρογενής ανορεξία και νευρογενής βουλιμία καθώς και σε εξωτερικούς παράγοντες όπως η κατανάλωση όξινων τροφών και ροφημάτων. Η ολοένα αυξανόμενη ζήτηση για αισθητική και βιομιμητική οδοντιατρική εισήγαγε στην κλινική πράξη την χρήση κεραμικών και ολοκεραμικών συστημάτων. Ένα από αυτά είναι και η ζιρκονία, η οποία αν και λόγω της ανθεκτικότητας της αρχικά χρησιμοποιήθηκε ως υλικό πυρήνα μιας αποκατάστασης, έπειτα εξελίχθηκε και χρησιμοποιήθηκε ευρέως και ως αισθητικό υλικό με τη μονολιθική της μορφή για κατασκευή ολοκεραμικών στεφανών και γεφυρών ολικού σχήματος. Ο σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργαστηριακής μελέτης ήταν να διερευνήσει την επίδραση των οξέων στην επιφανειακή αδρότητα και το ποσοστό μονοκλινούς φάσης των αποκαταστάσεων από μονολιθική ζιρκονία μετά από εργαστηριακή λείανση. Συνολικά χρησιμοποιήθηκαν 45 δοκίμια μονολιθικής ζιρκονίας (Katana Kuraray Noritake) τα οποία κατασκευάστηκαν με τη μέθοδο CAD/CAM και σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή σε διαστάσεις 10mm x 10mm x 1mm. Έπειτα ακολούθησε λείανση όλων των δειγμάτων με το σύστημα ελαστικών δίσκων 2 σταδίων για ζιρκονία της Komet Brasseler. Ένα δείγμα αποτέλεσε τον αρχικό μάρτυρα (control) και τα υπόλοιπα κατανεμήθηκαν τυχαία σε 4 ομάδες όπου εμβυθίστηκαν σε όξινα διαλύματα: 1. φυσικός χυμός λεμονιού (LJ: n=11), 2. οξικό οξύ 4% (AA: n=11), 3. Powerade Orange (PO: n=11) και 4. ανάλογο γαστρικού οξέος HCl 5% (HCl: n=11). Τα πρώτα τρία διαλύματα θερμάνθηκαν στους 80οC για μία εβδομάδα ενώ η εμβύθιση στο διάλυμα του γαστρικού οξέος έγινε 6 φορές/μέρα για 9 μέρες ώστε να προσομοιάσει τις ανάρροιες της νόσου γαστροοισοφαγικής παλινδρόμησης. Έγινε ανάλυση της επιφανειακής αδρότητας των δοκιμίων με οπτικό προφιλόμετρο και ανάλυση του ποσοστού της μονοκλινούς φάσης με τη χρήση περιθλασιομετρίας ακτίνων Χ. Ακόμα λήφθηκαν εικόνες με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για κάθε ομάδα. Ακολούθησε στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων αδρότητας με επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας α=0.05. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι για την παράμετρο Sa σε όλα τα διαλύματα δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μεταβολή, πράγμα που καταδεικνύει την αντοχή των κεραμικών ζιρκονίας σε όξινα διαλύματα, υπό τις συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες. Στο διάλυμα Powerade εμφανίστηκε μεγάλη τυπική απόκλιση σε όλες τις παραμέτρους αδρότητας. Φαίνεται πως με τη παραμονή στο διάλυμα προκύπτει μια ανομοιόμορφη φθορά στο υλικό που δίνει μεγάλη διακύμανση στην τυπική απόκλιση. Όσον αφορά τις μετατροπές κρυσταλλικών φάσεων, παρατηρήθηκαν αλλαγές στο ποσοστό της μονοκλινούς φάσης στα τρία από τα τέσσερα υλικά μετά την εμβύθιση στα διαλύματα που κυμαίνονται από 2.74% έως 3.27% εκτός από το διάλυμα προσομοίωσης του γαστρικού οξέος όπου δεν έχουμε εμφάνιση μονοκλινούς φάσης. Το εύρημα αυτό δείχνει ότι η ζιρκονία είναι πιθανόν το αποκαταστατικό υλικό εκλογής σε περιπτώσεις με γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση ή συστηματική κατανάλωση ροφημάτων ιδιαίτερα χαμηλού pH.
description: The oral cavity is subjected to various fluctuations in temperature and pH values and consists of an environment with strong masticatory loads and constantly changing conditions. The fluctuation in the pH level in particular, may be correlated with intrinsic factors such as gastroesophageal reflux disease, anorexia nervosa and bulimia nervosa, as well as extrinsic factors, such as the consumption of various acidic foods and beverages. The increasing demand for aesthetic and biomimetic dentistry, introduced the use of ceramic-based and all-ceramic systems in everyday clinical practice. One of the aforementioned systems is zirconia. Due to its exceptional mechanical properties, it was used initially as a core material and later as an aesthetic material in its monolithic form for the construction of all-ceramic bridges and crowns. The purpose of this research in vitro study was to investigate the impact of acidic solutions on the surface roughness of monolithic zirconia and the percentage of the monoclinic phase of zirconia after initial laboratory polishing. In total 45 specimens of monolithic zirconia (Katana Kuraray Noritake) were used, which were manufactured with the CAD/CAM method and according to the manufacturer’s instructions, 10mm x 10mm x 1mm in dimension. Then the laboratory polishing of all specimens followed, with the two-step polishing system suitable for zirconia by Komet Brasseler. One sample was used as reference control and the rest were randomly divided into four groups and were immersed in the following acidic solutions: 1. Freshly squeezed lemon juice (LJ: n=11), 2. Acetic acid 4% (AA: n=11), 3. Powerade Orange (PO: n=11) and 4. Simulated gastric acid, HCl 5% (HCl: n=11). The first three solutions were heated at 80οC for 7 days whereas the immersion in the gastric acid analog solution took place 6 times/day for 9 days in order to simulate the reflux time of gastroesophageal reflux disease. The surface roughness of the samples was analyzed with an optical profilometer and the percentage of monoclinic phase was analyzed using X-ray diffractometry. Furthermore, scanning electron microscope images were taken for each group. Statistical processing of the roughness results followed with a statistical significance level a=0.05. The results of the study showed that for the Sa parameter in all the solutions used, no statistically significant change was observed, which demonstrates the resistance of zirconia ceramics to acidic solutions, under the specific experimental conditions. However, the Powerade orange solution showed a large standard deviation in all roughness parameters. It appears that during immersion there is a non-uniform damage in the material that gives a large variation in the standard deviation. In terms of crystal phase transformations, changes in the percentage of the monoclinic phase in three of the four materials after immersion in the solutions ranging from 2.74% to 3.27% were observed, except for the simulated gastric acid solution where no monoclinic phase was recorded. This finding indicates that zirconia might be the restorative material of choice in cases with gastroesophageal reflux or systematic consumption of particularly low pH beverages.