Bonding ve rebonding işlemlerinden sonra metal alaşımlarının mineye bağlantı kuvvetlerinin karşılaştırılması
Comparison of the bond strengths of metal alloys to enamel after bonding and rebonding procedures
Yazar: IŞIN KÜRKÇÜOĞLU
Danışman: PROF. DR. BENGÜL YURDUKORU
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental alaşımlar = Dental alloys ; Dental bonding = Dental bonding ; Dental çimentolar = Dental cements ; Makaslama direnci = Shear strength

Özet:
Rezin bağlı köprülerde en sık görülen problemlerden biri bağlantı başarısızlığıdır ve bu başarısızlık çoğunlukla metal-rezin siman ara yüzünde görülmektedir. Rezin bağlı köprülerin en büyük avantajlarından biri restorasyonların dişle bağlantısının başarısız olduğu durumlarda tekrar simante edilebilmesidir. Rezin bağlı köprülerde metal yüzeyinde retansiyonu artıran hangi metodun ve metal-diş bağlantısı için hangi rezin simanın daha güvenilir olduğuna ve tekrar bağlantı durumlarında nasıl bir performans gösterdiklerine dair çalışmaların literatürde sınırlı olduğu görülmüştür. Bu çalışmanın amacı bir temel metal alaşımından yapılmış ve üç farklı yüzey işlemine tabii tutulmuş örneklerin diş minesine olan ilk bağlantı ve tekrar bağlantı kuvvetlerini karşılaştırmaktır.Çalışmamızda kullanılacak metal örnekler 4 mm çapında bir disk ve bu diskin merkezinden yükselen 4mm uzunluğunda bir uzantısı olacak şekilde Co-Cr esaslı bir temel metal alaşımından (Bego, Germany) hazırlanmıştır. Bütün örneklerin bağlantı yüzeyleri 50 ? m'lik Al2O3 (Arge Sand's, Arge Dental, Germany) ile kumlanmış ve basınçlı buharla temizlenmiştir. Bütün örnekler porselen fırınında 950 ? C'de 5 dk ısıl işleme tabii tutularak oksitlenmiştir. Örnekler rastgele seçilerek 3 gruba ayrılmıştır (n=24). Yetmiş iki adet yeni çekilmiş insan molar dişi temizlendikten sonra bukkal yüzeyleri dışarıda kalacak şekilde akrilik rezin bloklar içine gömülmüştür. Dişlerin bukkal yüzeyleri bir elmas disk yardımıyla yere paralel olacak ve preparasyon mine sınırları içinde kalacak şekilde düzleştirilmiştir. Örnekler daha sonra distile su içinde oda sıcaklığında saklanmıştır.Üç gruba ayrılmış metal örneklerin bağlantı yüzeylerine retansiyonu artırıcı 3 farklı işlem uygulanmıştır. 1. 110 ? m'lik Al2O3 ile kumlama (Arge Sand's, Arge Dental, Germany) (KUM) 2. Rocatec tribokimyasal silika kaplama yöntemi (3M-ESPE, Germany) (ROC) 3. Alloy Primer (Kuraray, Japan) uygulaması (AP). Yüzey işlemlerini takiben, her bir gruba ait örnekler iki alt gruba ayrılmıştır (n=12) ve Panavia F 2.0 (PAN) (Kuraray, Japan) ve Rely X ARC (RLYX) olmak üzere iki farklı adeziv siman kullanılarak diş minesi yüzeyine yapıştırılmıştır. Simantasyondan hemen sonra örnekler 2 kg'lık yük altında 10 dk bekletilmiştir. Örnekler 37 ºC'de 48 saat bekletildikten sonra 5-55ºC'de 1000 adet termal siklus işlemine tabii tutulmuştur. Metal örneklerin mine yüzeyine ilk makaslama bağlantı kuvvetleri bir üniversal test cihazı (Lloyds LRX, Switzerland) ile ölçülmüştür. Bağlantı kuvvetleri MPa cinsinden ifade edilmiştir. Kırılan örneklerde hem metal hem de mine bağlantı yüzeyleri stereomikroskop yardımıyla (Leica AG, Switzerland) 20x büyütmede incelenmiştir. Bağlantı başarısızlıkları adeziv, koheziv ve karışık olarak sınıflandırılmıştır.Deneylerin ikinci aşamasında metal örneklerin mine yüzeyine yeniden bağlantı kuvvetlerini ölçmek amacıyla metal örneklerin yüzeyindeki rezin artıkları 600 ºC'de 10 dk ısıtılarak uzaklaştırılmıştır. Mine yüzeylerindeki rezin artıkları ise bir tungten carbit frez ve aeratör yardımıyla uzaklaştırılmıştır. Mine yüzeyleri ponza ve lastik uçlar ile parlatılmıştır. Hem metal hem de mine yüzeyleri ilk bağlantıda uygulanan protokol takip edilerek tekrar hazırlanmıştır. Simantasyon ve termosiklus işlemlerini takiben yeniden bağlantı kuvvetleri ölçülmüştür. Örneklerin yüzeyleri başarısızlık tipini belirlemek için stereomikroskop ile incelenmiştir. Ayrıca her gruptan birer örnek taramalı elektron mikroskop ile incelenmiş ve yüzeylerde EDAX analizi yapılmıştır. Bağlantı kuvvetleri Kruskal-Wallis ve Wilcoxon testleri ile istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır.Makaslama bağlantı testi sonuçlarına göre ilk bağlantı ve yeniden bağlantı kuvvetleri karşılaştırıldığında yeniden bağlantı kuvvetlerinin KUM+PAN grubu hariç diğer bütün gruplarda ilk bağlantı kuvvetlerinden daha yüksek olduğu görülmüş ancak ilk bağlantı ve yeniden bağlantı kuvvetleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p>0,008). Farklı gruplar arasında simanlar birbiriyle kıyaslandığında 110 ? m'lik Al2O3 ile kumlanan örneklerde Panavia F ve Rely X ARC arasında hem ilk bağlantı hem de yeniden bağlantı değerlerinde istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur (p<0,08). Yüzey işlemleri ikili olarak kıyaslandığında ise ilk bağlantı kuvvetleri arasında önemli bir fark bulunamazken, ikinci bağlantı kuvvetlerinde Panavia ile yapıştırılan örneklerde 110 ? m'lik Al2O3 ile kumlama, Rocatec ve Alloy Primer uygulaması işlemlerine göre daha yüksek sonuçlar vermiştir. Kumlama ile Rocatec (p<0,05) ve kumlama ile Alloy Primer (p<0,05) grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanırken Rocatec ve Alloy Primer (p>0,05) arasında önemli bir fark bulunamamıştır. İlk bağlantı testi ve ikinci bağlantı testi sonrası kırılan örneklerin yüzeyleri incelendiğinde gruplarda karışık tipte kırılmalar belirgin olarak gözlenmiştir. Ancak önemli bir farklılık KUM+RYX grubunda metal yüzeyinden adeziv başarısızlık şeklinde görülmüştür. Panavia F ile yapıştırılan örneklerde kırılmaların daha belirgin olarak mine yüzeyinden, Rely X ARC simanlarda ise metal yüzeyinden olduğu saptanmıştır. Elektron mikroskobu sonuçları ışık mikroskobu bulgularını desteklemiştir.Sonuç olarak araştırma kapsamında kullanılan gereç ve yöntem sınırları içerisinde, üç farklı yüzey işlemi ve iki farklı siman kullanıldığında elde edilen ilk bağlantı ve tekrar bağlantı kuvvetleri arasında istatistiksel olarak önemli bir fark bulunamamıştır. Örneklerde hem ilk hem de yeniden bağlantı sonrası baskın olarak karışık tipte kırıklar görülmüştür.

Abstract:
It is largely accepted that bond failure may be the most common type of failure in resin bonded fixed partial dentures and this mostly occurs at the metal-resin interface. One of the advantages of the resin bonded bridges is that they can be rebonded if bonds between restoration and tooth structures fail. Up to date, many attempts have been made to develop materials and techniques to increase the retention of the resin bonded fixed partial dentures. There are many comparative studies in the literature investigating the advantages of various metal surface treatment methods and types of cements. However, there has still been no consensus regarding the most reliable method depending on the composition of the alloy and the luting cements used. The aim of this study was to compare shear bond and rebond strengths of base metal alloy samples subjected to three different alloys to enamel.Seventy two metal samples were cast in a Co-Cr base metal alloy (Bego, Germany) and their design consisted of a disc with a diameter of 4 mm and with a 4 mm rod ascending from the centre. The bonding surfaces of all the samples were sandblasted using 50 µm Al2O3 (Arge Sand?s, Arge Dental, Germany) and they were then steam-cleaned (Bego Triton, Germany). All samples were then subjected to heat treatment in a porcelain vacuum furnace at 950 ? C for 5 minutes to mimic the production of the oxide layer that occurred during the porcelain firing procedures. The samples were divided into three groups randomly (n=24). Tooth specimens of 72 freshly extracted and sound human molars were cleaned from debris. Each tooth was embedded in auto-polymerising acrylic resin blocks by exposing the buccal surface. the exposed tooth surface was ground flat using a diamond disc (Diatech, Coltene, Whaledent AG, Switzerland) at low speed. The samples were then stored in distilled water at the room temperature until the laboratory tests were performed. Metal alloy samples were then subjected to three different surface treatments:1-Sandblasting with 110 µm Al2O3 (Arge Sand?s, Arge Dental, Germany) (SAND) 2-Tribochemical silica coating with Rocatec system (3M ESPE, Germany) (ROC). 3- Alloy Primer (Kuraray, Japan) application (AP). The samples subjected to three different surface treatments were divided into 2 subgroups (n=12) and the samples were bonded to the enamel surface of the tooth samples using 2 different adhesive resin cements namely Panavia F 2.0 Light (Kuraray, Japan) (PAN) and 2-Rely X ARC (3M ESPE, St. Paul, USA) (RYX). Luted samples were held under a constant load of 2 kilograms for 10 minutes. The specimens were stored in distilled water at 37 ? C for 48 hours. They were then subjected to 1000 thermal cycles between 5 ? C and 55 ? C water baths. Shear bond strengths of samples were then determined with a universal testing device (Lloyds LRX, Fareham, UK). The bond strength was expressed in Megapascals (MPa). Debonded samples were inspected under a stereomicroscope (Leica AG, Switzerland) at the magnifications of 20 ? to determine the failure modes at both enamel and metal surfaces. The enamel bonding surfaces of tooth samples were dyed with 2% methylene blue solution in order to distinguish the resin remnants on the surface. The failure modes were classified as adhesive, cohesive or mixed according to the resin remained on the surface.In the second step of the experiment, to measure rebond strengths of the metal samples to the enamel surfaces, resin remnants on the metal surfaces were burnt down by leaving them in a furnace at 600 ? C for 10 minutes. Resin remnants on the enamel surfaces were removed using fluted tungsten carbide bur at high speed. Enamel surfaces were then polished with slurry of water and pumice and rubber cups. Rebond procedures were accomplished by following the protocol used in the initial bonding procedure. Following cementation and thermocycling procedures, rebond strengths were measured. The bonding surfaces of the metal and enamel surfaces were examined under a stereomicroscope at the magnification of 20x. Further examinations were carried out on the both surfaces of the samples and EDAX analyses were performed. Statistical analyses of the data were achieved using Kruskal Wallis and Wilcoxon tests.According to shear bond test results, rebond strengths were found to be higher than bond strengths except in the group of KUM+PAN, however no statistically significant difference was detected between the bond and rebond strengths (p>0,008). Comparison of the two cements among the different groups, a significant difference was observed in the samples sandblasted with 110 ? m Al2O3 in both bond and rebond strengths (p<0,08). Pair wise comparison of the surface treatment methods revealed no statistically significant difference in the mean initial bond strength values. In the rebond strengths Panavia gave statistically significantly higher values comparing to Rocatec (p<0,05) and comparing to Alloy Primer (p<0,05). No difference was observed between Rocatec and Alloy Primer (p>0,05). Investigation of the debonded surfaces under stereomicroscope showed that the most prominent type of failure was mixed type of failure except in the KUM+RYX group in which adhesive failure from the metal surface was generally observed. It was revealed that samples luted with Panavia F showed a tendency to fail at the enamel surfaces, whereas samples luted with Rely X ARC tend to debond from metal surfaces.Within the limitation of this study it was concluded that with the use of 3 different surface treatment methods and 2 different adhesive luting cement, no statistically significant difference was observed between the initial bond and rebond strengths. Predominantly mixed type of failure was observed in the groups.