Farklı iki seramik sistemde geleneksel yöntem ile pürüzlendirme ve lazer ilepürüzlendirmenin karşılaştırılması
Comparison of traditional etching and laser etching in two different ceramic systems
Yazar: İPEK GİZEM BEKİROĞLU
Danışman: PROF. DR. BURÇAK KAYA
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ortodonti Ana Bilim Dalı / Ortodonti Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı, in vitro olarak seramik sistemlere braket yapıştırırken farklı pürüzlendirme yöntemlerinin bağlanma dayanıklılıklarının incelenmesidir. Bu çalışma sonunda pürüzlendirmede zorluk yaşanan ve yeterli bağlanma kuvvetine ulaşılamadığı için ortodontik tedavi sürecinde sorun yaratan seramik yüzeylerin pürüzlendirilmesinde daha iyi tutuculuk sağlanması hedeflenmiştir. 

Gereç ve Yöntem: 6x5x2 mm boyutlarında üretilen 45 adet feldspatik porselen numune 15'erli olacak şekilde 3 gruba, 45 adet monolitik zirkonya numune ise 15'erli olacak şekilde 3 gruba ayrılmıştır. Çalışmada kullanılan pürüzlendirme yöntemleri Er,Cr:YSGG lazerle pürüzlendirme (L) , hidroflorik asitle pürüzlendirme (HF) ve hidroflorik asit + Er,Cr:YSGG (HF + L) lazerle pürüzlendirme olacak şekilde belirlenmiştir. Tüm numunelerin glaze tabakası elmas frezle kaldırılmıştır. Lazer uygulaması 20 Hz frekansında, 3 watt gücünde, H modunda, %50 su ve %50 hava oranıyla yapılmıştır. Hidroflorik asit uygulanan gruplarda %9'luk hidroflorik asit 90 sn uygulanmış, ardından 20 sn yıkama ve 20 sn kurutma yapılmıştır. Pürüzlendirme sonrası maksiller lateral metal braketler adeziv sistemle numunelere yapıştırılmış, ardından 20 sn LED ışıkla dondurulmuştur.  Tüm numuneler 37°C'de 1 gün distile suda bekletilmiş, devamında sıcaklığı 5°C ile 55°C aralığında değişen 5000 devirlik termosiklusa tabi tutulmuştur. Tüm numunelerin Universal test makinasında 1 mm/dk hızla bağlanma dayanım kuvveti ölçülmüş ve bu değerler MPa olarak çevrilmiştir. ARI skorlaması yapabilmek için tüm yüzeyler stereomikroskopta incelenmiştir. Her grubu temsil edecek 1'er numunenin ve her seramik tipinden 1 adet glaze tabakası kaldırılmış numunenin SEM altında x3000 büyütme ile görüntüleri alınmıştır. İstatistiksel analiz için Mann-Whitney U testi ve Kruskall-Wallis H testi kullanılmıştır.  

Bulgular: SBS ve ARI skoru değerlerinin feldspatik porselen grubunda (11,11 MPa, ARI:3,1) monolitik zirkonya grubuna (4,23 MPa, ARI: 0,6) göre anlamlı derecede yüksek olduğu görülmüştür (p<0,05). Pürüzlendirme teknikleri arasında SBS değerleri ve ARI skorları açısından anlamlı bir farklılık görülmemiştir (p>0,05). İstatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte L tekniğinde ARI skorları daha düşük görülmüştür. Feldspatik porselen materyalinde; pürüzlendirme teknikleri arasında SBS değerleri ve ARI skorları açısından anlamlı farklılık görülmüştür (p<0,05). Feldspatik porselen için HF tekniğinde (8,32 MPa) SBS değerlerinin diğer tekniklere göre (L için 11,04 MPa, L + HF için 13,97 MPa) anlamlı derecede daha düşük olduğu görülmüştür. Yine feldspatik porselen için L tekniğinde ARI skorunun 1,13 değerleriyle diğer tekniklere göre (HF için 4,13, L + HF için 4,07) anlamlı derecede daha düşük olduğu görülmüştür. Monolitik zirkonya materyalinde; pürüzlendirme teknikleri arasında SBS değerleri açısından anlamlı farklılık görülmüştür (p<0,05). Monolitik zirkonya için L + HF tekniğinde SBS değerlerinin (2,42 MPa) diğer tekniklere göre (HF için 5,69 MPa , L için 4,58 MPa) anlamlı derecede daha düşük olduğu görülmüştür. Monolitik zirkonya materyelinde pürüzlendirme teknikleri arasında ARI skoru değerleri açısından ise anlamlı farklılık görülmemiştir (p>0,05). İstatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte HF grubunda ARI skoru değerlerinin daha düşük olduğu görülmektedir.  

Sonuç: Feldspatik porselende uygulanan pürüzlendirme teknikleri ile optimum bağlanma dayanımı sağlanmıştır ancak monolitik zirkonyada bu durum sağlanamamıştır. Çalışmamızın bulgularına göre 3 W değerindeki Er,Cr;YSGG lazer sistemi feldspatik porselen pürüzlendirmesinde hidroflorik aside alternatif bir yaklaşım olabilmektedir. Ancak monolitik zirkonya materyalinde hiçbir pürüzlendirme tekniğinde yeterli ve güvenilir bağlanma kuvveti sağlanamamıştır.

Anahtar kelimeler: lazerle pürüzlendirme, seramik, bağlanma kuvveti

Abstract:
Aim: The aim of this study is to examine the bond strengths of different etching methods when bonding brackets to ceramic systems in vitro. At the end of this study, it is aimed to provide better retention in the roughening of ceramic surfaces, which cause problems in the orthodontic treatment process because of the difficulty in roughening and the insufficient bonding strenght.

Material and Method: Produced in 6x5x2 mm dimensions 45 feldspathic porcelain samples  were divided into 3 groups of 15 pieces, and 45 monolithic zirconia samples were divided into 3 groups of 15 pieces. The roughening methods used in the study were determined as Er,Cr:YSGG laser roughening (L), hydrofluoric acid roughening (HF) and hydrofluoric acid + Er,Cr:YSGG (HF + L) laser roughening. The glaze layer of all samples was removed with a diamond bur. Laser application was performed at 20 Hz frequency, 3 watt power, H mode, with a ratio of 50% water and 50% air. In the hydrofluoric acid applied groups, 9% hydrofluoric acid was applied for 90 seconds, followed by 20 seconds of washing and 20 seconds of drying. After etching, maxillary lateral metal brackets were bonded to the samples with an adhesive system, and then cured with LED light for 20 seconds. All samples were stored in distilled water at 37°C for 1 day, and then subjected to a 5000-cycle thermocycle with a temperature ranging from 5°C to 55°C. The bond strength of all samples was measured at a speed of 1 mm/min on a Universal testing machine and these values were converted to MPa. All surfaces were examined under a stereomicroscope to perform ARI scoring. Images of one sample representing each group and one sample from each ceramic type with the glaze layer removed were taken under SEM at x3000 magnification. Mann-Whitney U test and Kruskall-Wallis H test were used for statistical analysis.

Results: It was observed that SBS and ARI score values were significantly higher in the feldspathic porcelain group (11.11 MPa, ARI:3.1) than in the monolithic zirconia group (4.23 MPa, ARI:0.6) (p<0.05). No significant difference was observed between the roughening techniques in terms of SBS values and ARI scores (p>0.05). Although not statistically significant, ARI scores were lower in the L technique. In feldspathic porcelain material; a significant difference was observed between the roughening techniques in terms of SBS values and ARI scores (p<0.05). It was observed that SBS values were significantly lower in the HF technique (8.32 MPa) for feldspathic porcelain than in the other techniques (11.04 MPa for L, 13.97 MPa for L + HF). For feldspathic porcelain, the ARI score was found to be significantly lower in the L technique with a value of 1.13 compared to the other techniques (4.13 for HF, 4.07 for L + HF). In monolithic zirconia material; a significant difference was found in terms of SBS values between the roughening techniques (p<0.05). For monolithic zirconia, the SBS values (2.42 MPa) were found to be significantly lower in the L + HF technique compared to the other techniques (5.69 MPa for HF, 4.58 MPa for L). In monolithic zirconia material, no significant difference was found in terms of ARI score values between the roughening techniques (p>0.05). Although not statistically significant, it was seen that the ARI score values were lower in the HF group.

Conclusion: Optimum bond strength was achieved with the roughening techniques applied to feldspathic porcelain, but this situation could not be achieved in monolithic zirconia. According to the findings of our study, the 3 W Er,Cr;YSGG laser system can be an alternative approach to hydrofluoric acid in feldspathic porcelain roughening. However, sufficient and reliable bond strength could not be achieved in any roughening technique in monolithic zirconia material.

Keywords: laser etching, ceramic, shear bond strength