Üç boyutlu yazıcılar ile üretilen rezin kronların farklı alt yapı materyalleri üzerindeki kırılma dayanımı ve doğruluklarının incelenmesi
Investigation of fracture strength and trueness of resin crowns produced with three-dimensional printers on different framework materials
Yazar: MUSTAFA BARIŞ POMAY
Danışman: PROF. DR. DOĞU ÖMÜR DEDE
Ordu Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasının amacı farklı materyal-üretim tekniklerinin alt yapı ve kron restorasyonların doğruluk, kırılma dayanımı (KD) ve kırık tipleri üzerindeki etkisisin değerlendirilmesidir.
Materyal ve Metot: Yetmiş iki adet maxillar premolar güdük (alt yapı) örneği Bilgisayar Destekli Tasarım-Bilgisayar Destekli Üretim (CAD-CAM) teknolojisi, eksiltmeli üretim (SM) teknikleri kullanılarak polietereterketon (Dental PEEK; SM_PEEK), titanyum (Titanium tube; SM_TI) ve eklemeli üretim (AM) ile kobalt krom (Scheftner CoCr; AM_CoCr) olarak üretilmiştir (n=24). Yetmiş iki adet maxillar premolar kron restorasyon örnekleri ise SM olarak polimetilmetakrilat (DuoCad Temp; SM_PMMA), AM olarak ise bir geçici kron-köprü reçinesi (C&B MFH; AM_CB) ve daimî kron reçinesi (Crowntec; AM_CT) kullanılarak üretilmiştir (n=24).   Her bir alt yapı ve kron grubundan rastgele seçilen 10'ar örnek intraoral tarayıcıyla (Trios 3; 3 Shape AG) taranmış ve doğruluk analizleri ana tasarım model referansına göre bir tersine mühendislik programı (Geomagic Control X; 3D Systems) kullanılarak gerçekleşmiş, örneklerin farklı bölgeleri için deviasyonlar kök ortalama kare (RMS) değeri (µm) olarak kaydedilmiştir. Daha sonra tüm alt yapı örnekler rezin bloklara gömülmüş, kron ve alt yapı örneklerin bağlantı yüzeyleri 50 ve 110 μm Al₂O₃ kum ile pürüzlendirilmiş, primer uygulamalarının ardından örnekler bir self adeziv dual cure rezin simanla (PANAVIA™ SA Cement) ile simante edilmiştir. Daha sonra bu örnekler 24 saat 37 ºC distile suda bekletilmiş ve ardından universal test cihazında 1 mm/dakika kafa hızında kırılma dayancı (KD) testi gerçekleştirilmiştir. Doğruluk analizi ve KD test verileri tek ve iki yönlü varyans analizi (ANOVA) ve Tukey HSD testi ile istatistiksel olarak analiz edilmiştir (α=,05). Test gruplarına ait kırık tiplerinin analiz edilmesinde Pearson chi-kare testi, KD ve kırık tipleri arasındaki korelasyonun değerlendirmesinde ise Pearson Korelasyon testi kullanılmıştır.
Bulgular: Tek ve iki yönlü varyans analizi (ANOVA) testi sonuçlarına göre farklı materyal-üretim teknikleri ve bunların etkileşimlerinin ortalama doğruluk, KD değerleri ve kırık tipleri üzerinde anlamlı derecede etkili olduğu görülmüştür (P<,001). Çoklu Tukey HSD karşılaştırma analizlerine göre alt yapı grupları arasında en yüksek doğruluk marjinal, internal ve tüm yüzeylerde AM_CoCr grubunda, kron restorasyon gruplarında ise marjinal bölgede AM_CB, internal, eksternal ve tüm yüzeylerde ise AM_CB ve AM_CT gruplarında gözlenmiştir (P<,05). Alt yapı gruplarında en yüksek KD değeri SM_PEEK grubunda (1250,1 ± 87,8 N), kron restorasyon gruplarında SM_PMMA (1237 ± 96,6 N) grubunda ve alt yapı-kron kombinasyon (test) gruplarında ise TI_CB (1352,62 ± 120,94 N) grubunda tespit edilmiştir (P<,05).  KD ve başarısızlık tipleri arasında istatistiksel olarak anlamlı korelasyon olduğu (P<,001; r2=0,549) görülmüştür.  
Sonuç: Farklı materyal ve üretim tekniklerinin alt yapı ve kron restorasyonların doğruluk, KD değerleri ve kırık tiplerini etkilediği görülmüştür. AM teknikle hazırlanan CoCr alt yapıların ve rezin kronların daha yüksek doğruluğa sahip olması nedeniyle, hibrit protezler ve geniş-komplike sabit protetik uygulamalarda tercih edilmesiyle daha uyumlu sonuçlar elde edilebilir. AM teknikle hazırlanan rezin kronların yüksek performanslı biyopolimer PEEK materyalinden elde edilmiş alt yapılar üzerinde KD'nın arttığı söylenebilir. Hibrit protez ve geniş-komplike sabit protetik uygulamalarda bu tez çalışmasının KD testi sonuçları göz önünde bulundurulduğunda, SM teknikle hazırlanan TI alt yapı üzerine AM teknikle hazırlanan CB üst yapıların klinik olarak kullanımı tavsiye edilebilir. CT kron restorasyonların başarısızlık tiplerinin daha az madde kaybıyla sonuçlandığı ve lokalize kırıklar şeklinde olduğu göz önünde bulundurulduğunda hibrit protezler ve geniş-komplike sabit protetik uygulamalarda üst yapı materyali olarak tercih edildiğinde istenmeyen durumlarda tamir edilebilirliği daha mümkündür.  
Anahtar Kelimeler: 3B yazıcı, CAD-CAM, eklemeli üretim, eksiltmeli üretim, kırılma dayanım testi.

Abstract:
Aim: The aim of this thesis study is to evaluate the effect of different material-manufacturing techniques on trueness, fracture toughness (KD) and fracture types in framework and crown restoration groups.
Material and Method: Seventy-two maxillary premolar die (framework) specimens were fabricated using Computer Aided Design-Computer Aided Manufacturing (CAD-CAM) technology, subtractive manufacturing (SM) techniques as polyetheretherketone (Dental PEEK; SM_PEEK), titanium (Titanium tube; SM_TI) and additive manufacturing (AM) as cobalt chrome (Scheftner CoCr; AM_CoCr) (n=24). Seventy-two maxillary premolar crown restoration specimens were fabricated using polymethylmethacrylate (DuoCad Temp; SM_PMMA) as SM, a temporary crown-bridge resin (C&B MFH; AM_CB) and a permanent crown resin (Crowntec; AM_CT) as AM (n=24). Randomly selected 10 samples from each framework and crown group were scanned with an intraoral scanner (Trios 3; 3 Shape AG) and accuracy analyses were performed using a reverse engineering program (Geomagic Control X; 3D Systems) against the main design model reference, and deviations for different regions of the samples were recorded as root mean square (RMS) values (µm). After all framework samples were embedded in acrylic blocks, the connection surfaces of the crown and framework samples were roughened with 50 and 110 μm Al₂O₃ sand, and after primer applications, the samples were cemented with a self-adhesive dual cure resin cement (PANAVIA™ SA Cement). Then, these samples were stored in 37 ºC distilled water for 24 hours and then the fracture strength (KD) test was performed at a head speed of 1 mm/min in a universal testing machine. Accuracy analysis and KD test data were statistically analyzed with one- and two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey HSD test (α=.05). Pearson chi-square test was used to analyze the fracture types of the test groups, and Pearson Correlation test was used to evaluate the correlation between KD and fracture types.
Results: According to the results of one and two-way analysis of variance (ANOVA) tests, it was seen that different material-production techniques and their interactions had significant effects on the mean trueness, KD values and fracture types (P<.001). According to multiple Tukey HSD comparison analyses, the highest trueness among the framework groups was observed in the AM_CoCr group on marginal, internal and overall, while in the crown restoration groups, the highest trueness was observed in the marginal region in the AM_CB group, and in the internal, external and overall in the AM_CB and AM_CT groups (P<.05). The highest KD value in the framework groups was determined in the SM_PEEK group (1250.1 ± 87.8 N), in the crown restoration groups, the SM_PMMA group (1237 ± 96.6 N) group and in the framework-crown combination (test) groups, the TI_CB group (1352.62 ± 120.94 N) group (P<.05). It was observed that there was a statistically significant correlation between KD and failure types (P<.001; r2=0.549).
Conclusion: It has been observed that different materials and production techniques affect the trueness, KD values and fracture types of framework and crown restorations. CoCr frameworks and resin crowns made with AM technique have higher trueness, more compatible results can be obtained by preferring them in hybrid prostheses and large-complex fixed prosthetic applications. It can be said that KD increases on frameworks obtained from high-performance biopolymer PEEK material of resin crowns made with AM technique. Considering the KD test results of this thesis study in hybrid prosthesis and large-complex fixed prosthetic applications, the clinical use of CB crowns prepared with AM technique on TI frameworks made with SM technique can be recommended. Considering that the failure types of CT crown restorations result in less material loss and are in the form of localized fractures, repairability is more possible in refuse cases when preferred as crown material in hybrid prostheses and large-complex fixed prosthetic applications.
Keywords: 3D Printer, CAD-CAM, additive manufacturing, subtractive manufacturing, fracture strength testing.