DOI: https://doi.org/10.4047/jap.2025.17.3.137
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40687193
تاريخ النشر: 2025-01-01
المؤلف: Fateme Ghorbanpour Arani وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم التكيف الهامشي والداخلي لترميمات الأسنان المؤقتة المصنوعة من بوليميثيل ميثاكريلات (FPD) التي تم إنتاجها عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد مع سماكات طبقات مختلفة (25 و50 و100 ميكرومتر). تم استخدام نموذج تايبودونت، حيث تم تحضير مسننات معينة ومسحها لإنشاء قوالب معدنية للترميمات. تم تقييم الفجوات الهامشية والداخلية للترميمات باستخدام تقنية النسخ، وتم إجراء تحليل إحصائي باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه مع مستوى دلالة محدد عند \( \alpha = 0.05 \).
أشارت النتائج إلى أن متوسط حجم الفجوة (MGS) في المنطقة العنقية لترميمات الأضراس الصغيرة كان أكبر بشكل ملحوظ لسماكة الطبقة 100 ميكرومتر مقارنة بسماكتي 50 و25 ميكرومتر (P < .05). بالإضافة إلى ذلك، كان متوسط حجم الفجوة في المنطقة الهامشية لترميمات الأضراس الصغيرة أكبر بشكل ملحوظ لسماكة 100 ميكرومتر مقارنة بسماكة 50 ميكرومتر (P < .05)، بينما لم يتم ملاحظة فرق كبير بين سماكتي 25 و50 ميكرومتر (P > .05). بالنسبة لترميمات الأضراس الكبيرة، كان متوسط حجم الفجوة في كل من المناطق الإطباقية والعنقية أعلى بشكل ملحوظ لسماكة 100 ميكرومتر مقارنة بسماكة 50 ميكرومتر (P < .05)، مع عدم ملاحظة فرق كبير لسماكة 25 ميكرومتر (P > .05). خلصت الدراسة إلى أن سماكة الطبقة 50 ميكرومتر توفر أفضل تكيف لترميمات FPD المؤقتة المكونة من 3 وحدات، مما يبرز تأثير سماكة الطبقة على جودة ترميمات الأسنان المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
مقدمة
توضح المقدمة أهمية الترميمات المؤقتة في ممارسة طب الأسنان، مع التركيز على دورها في حماية اللب والأنسجة المحيطة بالأسنان أثناء استعادة الجمالية والوظيفة. كما تبرز الحاجة إلى شكل مثالي وتكيف هامشي دقيق، مع حد مقبول سريرياً للفجوة أقل من 120 ميكرومتر للترميمات النهائية، كما تم تحديده من قبل مكلاين وفراونهوفر. تناقش هذه الفقرة التقدم في تقنيات التصنيع، وخاصة استخدام تكنولوجيا التصميم بمساعدة الكمبيوتر وتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD-CAM)، والتي تعزز التكيف الداخلي والهامشي للترميمات المؤقتة من خلال عمليات التصنيع المضافة والناقص.
تتوسع النصوص في توضيح العوامل المؤثرة على التكيف الهامشي للترميمات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك سرعة الطباعة، سماكة الطبقة، وعمليات ما بعد التصنيع. من الجدير بالذكر أن الدراسات تشير إلى أن سماكات الطبقات الأقل (25 و50 ميكرومتر) تحقق دقة أعلى في الأطقم الجزئية الثابتة (FPDs)، على الرغم من أن الأطقم المؤقتة المصنعة بطريقة الناقص تظهر باستمرار دقة أفضل مقارنة بتلك المنتجة عبر الطرق المضافة. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في التكيف الداخلي والهامشي لترميمات FPD المؤقتة المكونة من 3 وحدات المصنوعة من بوليميثيل ميثاكريلات باستخدام طابعة معالجة ضوئية رقمية (DLP)، مع فحص تأثيرات ثلاث سماكات طبقات مختلفة. تفترض الفرضية الصفرية أن سماكة الطبقة لن تؤثر بشكل كبير على تكيف الترميمات.
الطرق
في هذه الدراسة التجريبية المعملية، تم استخدام نموذج تايبودونت للتحقيق في تكيف ترميمات مؤقتة مكونة من 3 وحدات مصنوعة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد مع سماكات طبقات مختلفة. تم إزالة الأضراس الصغيرة الثانية اليسرى، وخضعت الأضراس الصغيرة والكبرى المتبقية لتحضير موحد لترميم كامل التغطية من السيراميك. تم مسح الأسنان المحضرة، وتم إنشاء قوالب معدنية من النيكل والكروم. تم تثبيت هذه القوالب وتركيبها في راتنج أكريلي قبل أن يتم مسحها مرة أخرى. تم تصميم ترميم مؤقت مع معايير محددة، بما في ذلك مساحة أسمنتية 50 ميكرومتر وتصميم جسر معدّل، وتم طباعته لاحقًا باستخدام طابعة DLP.
شملت الدراسة ثلاث مجموعات من الترميمات المؤقتة (n = 12 لكل منها) مع سماكات طبقات 25 ميكرومتر، 50 ميكرومتر، و100 ميكرومتر، تم تصنيعها باستخدام راتنج Freeprint Temp. شملت عمليات ما بعد المعالجة التنظيف بالموجات فوق الصوتية والتصلب الضوئي. تم تقييم التكيفات الهامشية والداخلية للترميمات باستخدام تقنية النسخ، مع قياس الفجوات في أربع نقاط محددة. تم إجراء تحليلات إحصائية، بما في ذلك ANOVA أحادي الاتجاه واختبارات Tukey HSD، لتقييم الفروق في التكيف عبر المجموعات، مع تحديد مستوى دلالة عند P < .05. تم تحديد حجم العينة بناءً على أبحاث سابقة، مما يضمن قوة كافية لاكتشاف الفروق الكبيرة في الفجوات الهامشية.
النتائج
أشارت نتائج تحليل ANOVA أحادي الاتجاه إلى وجود فروق كبيرة في متوسط أحجام الفجوات (MGS) للترميمات المؤقتة عبر مناطق وسماكات طبقات مختلفة. على وجه الخصوص، أظهرت ترميمات الأضراس الصغيرة فروقًا كبيرة في المناطق العنقية (P = .001) والهامشية (P = .002)، بينما أظهرت ترميمات الأضراس الكبيرة فروقًا كبيرة في المناطق الإطباقية (P = .015) والعنقية (P = .017) لسماكات طبقات 25 و50 و100 ميكرومتر. من الجدير بالذكر أن متوسط حجم الفجوة في المنطقة العنقية لترميمات الأضراس الصغيرة بسماكة 100 ميكرومتر كان أكبر بشكل ملحوظ من تلك التي بسماكتي 25 و50 ميكرومتر. بالإضافة إلى ذلك، كان متوسط حجم الفجوة الهامشية لترميمات الأضراس الصغيرة 100 ميكرومتر أعلى بشكل ملحوظ من تلك الخاصة بترميمات 50 ميكرومتر، على الرغم من عدم العثور على فرق كبير عند مقارنتها بترميمات 25 ميكرومتر (P = .102).
بالنسبة لترميمات الأضراس الكبيرة، كان متوسط حجم الفجوة في المناطق الإطباقية والعنقية بسماكة 100 ميكرومتر أكبر بشكل ملحوظ من تلك الخاصة بترميمات 50 ميكرومتر، بينما لم يتم ملاحظة فروق كبيرة عند مقارنتها بترميمات 25 ميكرومتر (P = .109 وP = .088، على التوالي). تم تسجيل أصغر وأكبر الفجوات في ترميمات الأضراس الصغيرة بسماكة 50 ميكرومتر وترميمات الأضراس الكبيرة بسماكة 100 ميكرومتر، على التوالي. علاوة على ذلك، لوحظت فروق كبيرة في متوسط حجم الفجوات بين ترميمات الأضراس الكبيرة والصغيرة عبر جميع السماكات (P < .05)، حيث أظهرت ترميمات الأضراس الكبيرة باستمرار فجوات أكبر في المناطق الإطباقية، المحورية، العنقية، والهامشية.
المناقشة
تسلط المناقشة الضوء على الدور الحاسم للتكيفات الداخلية والهامشية في النجاح الطويل الأمد للترميمات الاصطناعية، مشددة على أن التكيف الأمثل ضروري لضمان الجلوس الصحيح وحماية صحة اللثة. قامت هذه الدراسة بتقييم التكيف الداخلي والهامشي لترميمات FPD المؤقتة المكونة من 3 وحدات المصنوعة من بوليميثيل ميثاكريلات باستخدام طابعة معالجة ضوئية رقمية (DLP) مع سماكات طبقات مختلفة. كشفت النتائج أن الترميمات المطبوعة بسماكة طبقة 50 ميكرومتر أظهرت فجوات عنقية وهامشية أصغر بشكل ملحوظ مقارنة بتلك المطبوعة بسماكة 100 ميكرومتر، مما أدى إلى رفض الفرضية الصفرية. بالمقابل، أظهرت الترميمات بسماكة طبقة 25 ميكرومتر تكيفًا أقل من تلك بسماكة 50 ميكرومتر، ربما بسبب زيادة الأخطاء التراكمية الناتجة عن عدد أكبر من الطبقات واختراق الضوء المفرط.
علاوة على ذلك، لاحظت الدراسة أن ترميمات الأضراس الكبيرة كانت عمومًا تحتوي على فجوات أكبر من ترميمات الأضراس الصغيرة، مما يُعزى إلى حجم المادة الأكبر والانكماش الناتج عن البوليمر. تتماشى النتائج مع الدراسات السابقة، على الرغم من أن الاختلافات في المنهجيات والمواد قد تفسر التباينات في أحجام الفجوات المبلغ عنها في الأدبيات. خلصت الدراسة إلى أنه بينما كانت سماكة الطبقة 50 ميكرومتر تحقق أفضل تكيف، فإن أحجام الفجوات الملاحظة تجاوزت الحدود المقبولة سريريًا، مما يشير إلى الحاجة إلى تعديلات في الأبحاث المستقبلية. تضمنت القيود تقييم تقنية طباعة واحدة ومواد واحدة، مما يشير إلى أن الدراسات المستقبلية يجب أن تستكشف مجموعة أوسع من المتغيرات لتعزيز فهم التكيف في الترميمات المؤقتة.
DOI: https://doi.org/10.4047/jap.2025.17.3.137
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40687193
Publication Date: 2025-01-01
Author(s): Fateme Ghorbanpour Arani et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study aimed to evaluate the marginal and internal adaptation of polymethyl methacrylate interim fixed partial denture (FPD) restorations produced via three-dimensional (3D) printing with varying layer thicknesses (25, 50, and 100 µm). A typodont model was utilized, where specific teeth were prepared and scanned to create metal dies for the restorations. The marginal and internal gaps of the restorations were assessed using the replica technique, and statistical analysis was performed using one-way ANOVA with a significance level set at \( \alpha = 0.05 \).
The results indicated that the mean gap size (MGS) in the cervical area of the premolar restorations was significantly larger for the 100 µm layer thickness compared to both 50 µm and 25 µm thicknesses (P < .05). Additionally, the MGS in the marginal area of the premolar restorations was significantly greater for the 100 µm thickness compared to the 50 µm thickness (P < .05), while no significant difference was observed between the 25 µm and 50 µm thicknesses (P > .05). For the molar restorations, the MGS at both occlusal and cervical areas was also significantly higher for the 100 µm thickness compared to the 50 µm thickness (P < .05), with no significant difference noted for the 25 µm thickness (P > .05). The study concluded that the 50 µm layer thickness provided the best adaptation for interim 3-unit FPD restorations, highlighting the impact of layer thickness on the quality of 3D printed dental restorations.
Introduction
The introduction outlines the significance of interim restorations in dental practice, emphasizing their role in protecting the pulp and periodontium while restoring aesthetics and function. It highlights the necessity for optimal contour and precise marginal adaptation, with a clinically acceptable misfit threshold of less than 120 μm for definitive restorations, as established by Mclean and Fraunhofer. The section discusses the advancements in fabrication techniques, particularly the use of computer-aided design-computer-aided manufacturing (CAD-CAM) technology, which enhances the internal and marginal adaptation of interim restorations through both additive and subtractive manufacturing processes.
The text further elaborates on the factors influencing the marginal adaptation of 3D printed restorations, including printing speed, layer thickness, and post-fabrication processes. Notably, studies indicate that lower layer thicknesses (25 and 50 µm) yield higher trueness in fixed partial dentures (FPDs), although subtractively manufactured interim FPDs consistently demonstrate superior trueness compared to those produced via additive methods. The present study aims to investigate the internal and marginal adaptation of a polymethyl methacrylate interim 3-unit FPD fabricated using a digital light processing (DLP) printer, specifically examining the effects of three different layer thicknesses. The null hypothesis posits that layer thickness will not significantly impact the adaptation of the restorations.
Methods
In this in vitro experimental study, a typodont was utilized to investigate the adaptation of three-unit interim restorations fabricated using 3D printing with varying layer thicknesses. The maxillary left second premolar was removed, and the remaining premolar and molar underwent a standardized preparation for full-coverage all-ceramic restoration. The prepared teeth were scanned, and nickel-chromium metal dies were created. These dies were splinted and mounted in acrylic resin before being scanned again. An interim restoration was designed with specific parameters, including a 50 µm cement space and a modified ridge-lap pontic design, and subsequently printed using a DLP printer.
The study involved three groups of interim restorations (n = 12 each) with layer thicknesses of 25 µm, 50 µm, and 100 µm, fabricated using Freeprint Temp resin. Post-processing included ultrasonic cleaning and light curing. The marginal and internal adaptations of the restorations were evaluated using the replica technique, with gaps measured at four specific points. Statistical analyses, including one-way ANOVA and Tukey HSD tests, were conducted to assess differences in adaptation across groups, with a significance level set at P < .05. The sample size was determined based on prior research, ensuring adequate power to detect significant differences in marginal gaps.
Results
The results of the one-way ANOVA analysis indicated significant differences in the mean gap sizes (MGS) of interim restorations across various regions and layer thicknesses. Specifically, premolar restorations exhibited significant differences at the cervical (P = .001) and marginal (P = .002) regions, while molar restorations showed significant differences at the occlusal (P = .015) and cervical (P = .017) regions for layer thicknesses of 25, 50, and 100 µm. Notably, the MGS at the cervical region for premolar restorations with a 100 µm layer thickness was significantly larger than those with 25 and 50 µm thicknesses. Additionally, the marginal MGS for the 100 µm premolar restorations was significantly higher than that for the 50 µm restorations, though no significant difference was found when compared to the 25 µm restorations (P = .102).
For molar restorations, the MGS at the occlusal and cervical regions with a 100 µm layer thickness was significantly greater than that of the 50 µm restorations, while no significant differences were observed when compared to the 25 µm restorations (P = .109 and P = .088, respectively). The smallest and largest gaps were recorded in premolar restorations with a 50 µm layer thickness and molar restorations with a 100 µm layer thickness, respectively. Furthermore, significant differences in MGS were noted between molar and premolar interim restorations across all thicknesses (P < .05), with molar restorations consistently exhibiting larger gaps in the occlusal, axial, cervical, and marginal regions.
Discussion
The discussion highlights the critical role of internal and marginal adaptations in the long-term success of prosthetic restorations, emphasizing that optimal adaptation is essential for ensuring proper seating and protecting gingival health. This study evaluated the internal and marginal adaptation of polymethyl methacrylate 3-unit interim fixed partial dentures (FPDs) fabricated using a 3D digital light processing (DLP) printer with varying layer thicknesses. The findings revealed that restorations printed with a 50 µm layer thickness exhibited significantly smaller cervical and marginal gaps compared to those printed with 100 µm thickness, leading to the rejection of the null hypothesis. In contrast, restorations with a 25 µm layer thickness demonstrated lower adaptation than those with 50 µm, potentially due to increased cumulative errors from a higher number of layers and excessive curing light penetration.
Furthermore, the study noted that molar restorations generally had larger gaps than premolar restorations, attributed to the greater volume of material and resultant polymerization shrinkage. The results align with previous studies, although variations in methodologies and materials may account for discrepancies in gap sizes reported in the literature. The study concluded that while the 50 µm layer thickness yielded the best adaptation, the observed gap sizes exceeded clinically acceptable thresholds, suggesting the need for adjustments in future research. Limitations included the evaluation of a single printing technology and material, indicating that further studies should explore a broader range of variables to enhance the understanding of adaptation in interim restorations.