Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Nowa Stomatologia 1/2006, s. 19-22
*Mariusz Pryliński1, Marta Dyszkiewicz2, Agata Prylińska3, Honorata Limanowska-Shaw1
Wpływ zastosowanego cementu adhezyjnego na siłę połączenia porcelany ze szkliwem – badania laboratoryjne
A laboratory evaluation of the influence of different adhesive cements on the bond strength between porcelain and enamel
1z Katedry i Zakładu Biomateriałów i Stomatologii Doświadczalnej AM im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik Katedry: prof. dr hab. med. Honorata Limanowska-Shaw
2z Centrum Klinik Stomatologicznych AM im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Dyrektor CKS: lek. stom. Danuta Celka
3z Koła Naukowego Katedry Biomateriałów i Stomatologii Doświadczalnej AM im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Opiekun Koła: dr n. med. Beata Czarnecka
Ulepszone właściwości stosowanych obecnie materiałów ceramicznych, pozwalające na wysoce estetyczną odbudowę zębów upowszechniło ich zastosowanie w stomatologii. W ostatnim czasie daje się zauważyć wyraźnie większe zainteresowanie zarówno ze strony lekarzy jak i pacjentów leczeniem za pomocą wkładów, nakładów licówek i koron pełnoceramicznych. Powodem tego jest nie tylko ich doskonała estetyka, ale również wysoka biokompatybilność, trwałość koloru i odporność mechaniczna. Bardzo ważną, szczególnie z biologicznego punktu widzenia cechą, jest szczelność wypełnień ceramicznych. Mocowanie ich za pomocą niewielkiej ilości materiału wiążącego redukuje występujący w wypełnieniach kompozytowych skurcz polimeryzacyjny do minimum, a tym samym prawie całkowicie eliminuje mikroprzeciek poprawiając trwałość wypełnienia i zapewniając dobrą adhezję do tkanek zęba. Klasyczne wypełnianie ubytków klasy II i MOD materiałami kompozycyjnymi, zwłaszcza w pobliżu lub poniżej brzegu dziąsłowego kończy się wielokrotnie niepowodzeniami ze względu na brak suchości pola w trakcie zabiegu, a co za tym idzie narastającym mikroprzeciekiem (1, 2, 3, 4). Znacznie korzystniejszym rozwiązaniem jest w tym przypadku wypełnienie za pomocą wkładów i nakładów kompozytowych wykonanych metodą EOS (Extra Oral System) lub zastosowanie wkładów wykonanych metodą CAD/CAM (Computer aided design/ Computer aided machining). Te ostatnie metody zasługują na szczególną uwagę ponieważ niezwykle precyzyjne przygotowanie wypełnienia z metalu, ceramiki lub związanych uprzednio materiałów kompozycyjnych gwarantuje stałość jego wymiarów. W metodach leczenia wymagających łączenia ceramiki z tkankami zęba istotnym warunkiem powodzenia jest rodzaj i jakość zastosowanego materiału łączącego (5, 6). Trwałość połączenia tych dwóch materiałów stałych zależy od siły wiązania materiału łączącego, która powinna być dostatecznie wysoka aby skutecznie opierać się siłom żucia oddziałującym na połączenie wkład – tkanki zęba. Wydało się nam zatem celowe przeprowadzenie badań nad oceną siły wiązania pomiędzy porcelaną a szkliwem przy zastosowaniu dostępnych na rynku materiałów łączących.
Materiał i metoda
Do badań użyto 50 świeżo usuniętych bydlęcych siekaczy dolnych. Wybór tego typu zębów był podyktowany nie tylko zbliżoną budową ich szkliwa do szkliwa zębów ludzkich (7), ale również niezwykle istotnym z metodologicznego punktu widzenia faktem, że wszystkie zęby zostały usunięte w tym samym czasie i były przechowywane w jednakowych warunkach.
Oczyszczone z pozostałości tkanek miękkich zęby umieszczano w roztworze soli fizjologicznej i przetrzymywano przez okres jednej doby w chłodziarce w temperaturze 4°C, a następnie poddawano badaniu na obecność ukrytych ognisk demineralizacji za pomocą urządzenia Diagnodent 2095 (KaVo, Niemcy). Po tym okresie zatapiano je w żywicy akrylowej Futura Self (Schütz-Dental) w kwadratowych teflonowych foremkach (3 x 3 x 1,5) tak aby brzeg sieczny znajdował się w odległości 2 cm powyżej poziomu żywicy, a oś długa była prostopadła do podstawy formy (2, 8, 9). Miejsca do utworzenia wiązania na powierzchni wargowej siekaczy opracowywano ręcznie karborundowym papierem ściernym o ziarnistości 600 wg specyfikacji ISO 6344-1 (10), pod strumieniem bieżącej wody. Tak przygotowane zęby podzielono losowo na pięć grup po dziesięć każda. Następnie za pomocą maszyny frezującej systemu CAD/CAM Cerek II przygotowano z ceramiki szklanej Vita Blocks Mark II (Vita, Niemcy) krążki o średnicy 5 mm i grubości 2 mm. Dozębową powierzchnię krążków poddano kondycjonowaniu przy zastosowaniu 5% kwasu fluorowodorowego IPS Ceramic etching gel (Ivoclar, Liechtenstain) oraz silanu ESPE Sil (3M ESPE, Niemcy). Przygotowane w ten sposób krążki ceramiczne łączono za szkliwem zębów przy pomocy pięciu różnych systemów wiążących (tab. 1) zgodnie z zaleceniami producentów. Zęby wraz z przyklejonymi do ich wargowej powierzchni ceramicznymi krążkami umieszczano w wodzie destylowanej i przetrzymywano w cieplarce przez 24 godziny w temperaturze 37° C, po czym poddawano termocyklingowi (500 cykli w zakresie temperatur od 5° C do 55° C). Następnie poszczególne grupy badawcze poddano testowi na ścinanie, który wykonywano za pomocą uniwersalnej maszyny testującej Hounsfield H5KS (Anglia), stosując głowicę o sile 500 N i szybkość przesuwu 0,5 mm/min. Aby uniknąć błędów wynikających z nieznacznych różnic szerokości krążków mierzono je za pomocą ektronicznej suwmiarki Absolute Digimatic Caliper Mityutuyo Ltd (Anglia) z dokładnością do 0,001 mm, a wyniki wprowadzano do komputera współpracującego z urządzeniem testowym. Po wykonanym teście wszystkie próbki oceniano w mikroskopie optycznym Nikon SMZ 2T (Nikon, Japonia), pod powiększeniem 40 X, w celu oceny ilości środka łączącego pozostawionego na szkliwie oraz określenia charakteru płaszczyzny przełomów. Oceny ilościowej dokonano stosując wskaźnik ARI (Adhesiv Remnant Index) (11), według następującej skali: 0 – brak cementu na szkliwie, 1 – mniej niż 50% na szkliwie, 2 – więcej niż 50% na szkliwie, 3 – cały klej na szkliwie z wyraźnym odbiciem próbki ceramicznej. Charakterystykę typów przełomów dokonano według następujących kryteriów: A1 – przełom adhezyjny z pozostawieniem całości środka łączącego na szkliwie, A2 – przełom adhezyjny z pozostawieniem całości środka łączącego na porcelanie, K1 – przełom kohezyjny w obrębie środka łączącego, K2 – przełom kohezyjny w obrębie szkliwa, A/K – przełom mieszany uwzględniający cztery poprzednie kategorie.
Tabela 1. Systemy wiążące używane do łączenia porcelanowych próbek ze szkliwem.
NrMateriał łączącyTyp materiałuWiązaniePrzygotowanie szkliwa
IPanavia F Kuraraycement kompozytowydual curetrawienie, płukanie wodą osuszenie, ED Primer
IIRely X Unicem 3M ESPEsamotrawiący cement kompozytowydual curepłukanie wodą osuszenie
IIIMax Cem Kerrsamotrawiący cement kompozytowydual curepłukanie wodą osuszenie
IVPerma Cem DMGcement kompomerowydual curepłukanie wodą i osuszenie
VRiva Luting SDIcement szklano jonomerowyself curetrawienie, płukanie wodą osuszenie
Wyniki i omówienie
Otrzymane dane poddano analizie statystycznej za pomocą testu Shapiro-Wilka, który potwierdził zgodność wyników próbek z rozkładem Gaussa. Następnie przeprowadzono jednoczynnikową analizę wariancji ANOVA oraz test Tukeya-Kramera wielokrotnych porównań wartości średnich. Poziom istotności ustalono dla p <0,05.
W tabeli 2 przedstawiono średnią wartość naprężenia stycznego (MPa) poddanych badaniu próbek, oraz wartości minimalne i maksymalne, a także odchylenie standardowe i współczynnik zmienności międzyosobniczej. Najwyższe wartości naprężenia stycznego uzyskano w grupie I (Panavia F). Przekraczały one o 30% wartości dla grupy V (Riva Luting) oraz o około 50% odpowiednie wartości dla pozostałych poddanych badaniu cementów łączących. Przeprowadzona analiza wariancji ANOVA potwierdziła wysoce istotne statystycznie różnice (p <0,0001) pomiędzy Panavią F a pozostałymi materiałami łączącymi. Wartości naprężenia stycznego zarejestrowane dla Rely X Unicem, Max Cem jak i Perma Cem nie różniły się pomiędzy sobą w sposób istotny statystycznie. Wielkości charakteryzujące odchylenie standardowe uwidaczniają, że rozrzut wartości pomiarowych wokół wartości przeciętnej jest nieznaczny. Wielkości współczynników zmienności międzygrupowej świadczą o umiarkowanym rozproszeniu próbek pomiarowych wokół wartości średniej.
Tabela 2. Średnia oraz najniższa i najwyższa wartość naprężenia stycznego, odchylenie standardowe i współczynnik zmienności dla materiałów łączących porcelanę ze szkliwem.
Rodzaj materiału łączącegoLiczba próbekŚrednia [Mpa]MinimumMaksimumOdchylenie standardoweWspółczynnik zmienności (%)
Panavia F1014,5212,8116,421,147,85
Rely X107,215,868,792,0728,7
Max Cem107,765,759,981,1715,1
Perma Cem107,125,589,351,2918,1
Riva Luting99,646,1412,221,8419,1
Analiza płaszczyzn przełomów wykazała, że w przypadku cementu adhezyjnego Panavia F oraz cementu szklanomonomerowego Riva Luting dochodziło wyłącznie do wystąpienia przełomów mieszanych (adhezyjno-kohezyjnych), natomiast wartości wskaźnika ARI mieściły się w zakresie ocen 1 i 2 (tab. 3). W przypadku samotrawiących cementów adhezyjnych Rely X Unicem oraz Max Cem większość stanowiły przełomy adhezyjne z pozostawieniem całości środka łączącego na powierzchni szkliwa, a tylko odpowiednio w trzech i czterech przypadkach obserwowano przełomy mieszane, jednak z pozostawieniem dużej ilości cementu na powierzchni zęba doświadczalnego. Ocena przełomów grupy IV (Perma Cem) wykazała że 50% przełomów ma charakter mieszany oraz taka sama ilość przełomów adhezyjny kategorii A-2, czyli z pozostawieniem całości środka łączącego na powierzchni ceramicznego krążka. Oceniane wartości wskaźnika ARI w omawianej grupie charakteryzowały się ocenami 0 i 1. Wysokie wartości naprężenia stycznego uzyskane w próbkach gdzie jako czynnik łączący zastosowano cement adhezyjny Panavia F potwierdzają opinię innych autorów (12) o jej dobrych właściwościach adhezyjnych oraz stabilności w środowisku wodnym. Przeprowadzone badania porównawcze pięciu systemów łączących dowiodły, że najniższe wartości naprężenia stycznego wykazały obydwa poddane analizie cementy samotrawiące oraz cement kompomerowy. Obserwacje te są zgodne z wynikami badań Czarneckiej i wsp. (2) oraz Lopesa i wsp. (13), którzy stwierdzili słabsze właściwości adhezyjne systemów samotrawiących w porównaniu z systemami tradycyjnymi. Stwierdzenie to wydają się potwierdzać także badania De Muncka i wsp. (14), którzy obserwując w SEM próbki szkliwa i zębiny poddane działaniu samotrawiącego cementu adhezyjnego Rely X Unicem zaobserwowali, iż oddziałuje on jedynie na powierzchowne warstwy poddanych analizie tkanek twardych zęba. Autorzy ci wykazali również, że dodatkowy proces trawienia szkliwa 35% kwasem fosforanowym powoduje prawie 100% wzrost wartości naprężenia zrywającego. Natomiast wzrost naprężenia stycznego o około 9% po dodatkowym trawieniu i 30% po wytrawieniu i zastosowaniu uniwersalnego systemu wiążącego Prompt L-pop w przypadku połączenia ceramiki z zębiną przy zastosowaniu samotrawiącego cementy adhezyjnego Rely X Unicem zaobserwowali Pryliński i wsp. (8).
Tabela 3. Wartości wskaźnika ARI oraz charakterystyka przełomów.
 Wskaźnik ARIRodzaj przełomu
0123A 1A2K1K2A/K
Panavia F0820000010
Rely X003770003
Max Cem022660004
Perma Cem550005005
Riva Luting0460000010
Podsumowanie
Na podstawie przeprowadzonych badań wytrzymałościowych oceniających siłę wiązania ceramika-środek łączący-szkliwo można przedstawić następujące stwierdzenia:
1. Najwyższe wartości naprężenia stycznego (MPa) zarejestrowano, gdy jako czynnik łączący ceramikę ze szkliwem zębów bydlęcych zastosowano cement adhezyjny Panavia F.
2. Najniższe wartości siły wiązania ceramiki ze szkliwem zębów bydlęcych uzyskano przy zastosowaniu do ich połączenia samotrawiące cementy adhezyjne Rely X Unicem i Max Cem oraz cement kompomerowy Perma Cem.
3. W przypadku cementu adhezyjnego Panavia F i cementu szklanojonomerowego Riva Luting wszystkie przełomy wykazywały charakter mieszany adhezyjno-kohezyjny, natomiast w przypadku pozostałych materiałów obserwowano także obecność przełomów adhezyjnych.
Piśmiennictwo
1. Blixt M., Coli P.: Wpływ metod zakładania podkładów na szczelność brzeżną w wypełnieniach kompozytowych ubytków II klasy. Quintessence 1995, 7, 471- 478. 2.Czarnecka B., i wsp.: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni porcelany i rodzaju zastosowanego materiału łączącego na siłę połączenia porcelany ze szkliwem – badania laboratoryjne. Prot. Stom. 2005, 2, 101-106. 3.Gordon M., et al.: Microlealage of several tooth coloured restorative materials in cervical cavites: A comparative study in vitro. Dent. Mater. 1986, 2, 228-231. 4.Torstenson B., Brännström M.: Composite resin contraction gaps measure with a fluorescent resin technique. Dent. Mater. 1988, 4, 238-242. 5.Bojar W.: Współczesne materiały do zachowawczej odbudowy zębów bocznych. Prot. Stom. 1997, 3, 156-159. 6.Russel T., Wiliams C.: Cast core precementation preparation. J. Prosthet. Dent. 1995, 73, 320-321. 7.Nakamichi I., et al.: Bosine teeth as possibile substitutes In the adhesion test. J. Dent. Res. 1983, 62, 1076-1081. 8.Pryliński M., i wsp.: Ocena siły wiązania porcelany do zębiny przy zastosowaniu różnych sposobów jej przygotowania: badania laboratoryjne. Stomatologia Współczesna. 2005, 3, 31-35. 9.Pryliński M., i wsp.: Wpływ różnych cementów adhezyjnych na siłę wiązania pomiędzy ceramiką a szkliwem i zębiną – badania laboratoryjne. Poradnik Stom. 2005, 7, 12-16. 10. Dental Materiale – Testing of adhesion to tooth structure. ISO/DTS 11405. 2001. 11. Artun J., Bergland S.: Clinical trials with crystal growth conditioning as an alternative to acid-etch enamel pretreatment. Am. J. Orthod. 1984, 4, 333-340. 12. Omura I., et al.: Adhesive and mechanical properties of a New dental adhesive. J. Dent. Res., 1984, 63, 233. 13. Lopes G.C., et al.: Enamel shear bond strength of self-etching adhesives. J. Dent. Res. 2003, 82, 56. 14. De Munck J., et al.: Bonding of auto-adhesive luting material to enamel and dentin. Dent. Mater., 2004, 20, 963-971.
otrzymano: 2006-01-07
zaakceptowano do druku: 2006-02-22

Adres do korespondencji:
*Mariusz Pryliński
Katedra i Zakład Biomateriałów Stomatologii Doświadczalnej AM im. K. Marcinkowskiego
ul. Bukowska 70, 60-812 Poznań
tel. (0-61) 854-71-01
e-mail: prylinska@email.net.pl

Nowa Stomatologia 1/2006
Strona internetowa czasopisma Nowa Stomatologia