DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05947-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40234877
تاريخ النشر: 2025-04-15
المؤلف: Nagehan Aktaş وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة تأثير نوع الترميم – التيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد، والتيجان المفرومة، والتيجان الجاهزة – على التكيف الهامشي والداخلي، بالإضافة إلى قيم الفجوة الهامشية المطلقة (AMD) للتيجان المصممة لأسنان الأضراس الأولية. باستخدام نموذج سنّ طبوغرافي، أعد الباحثون ثلاث مجموعات من التيجان (n = 10 لكل منها) وقاموا بتقييم تكيفها باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT). تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبار ANOVA أحادي الاتجاه واختبارات Tukey HSD، مع تحديد الدلالة عند $P < 0.05$. أشارت النتائج إلى أن نوع الترميم أثر بشكل كبير على كل من قيم الفجوة الهامشية والداخلية، حيث أظهرت التيجان الجاهزة من الزركونيا أعلى فجوة هامشية ($233.5 \pm 33.4 \, \mu m$) وفجوة داخلية ($538.6 \pm 47.4 \, \mu m$). على العكس، أظهرت التيجان المفرومة من السيراميك المصفوفة الراتنجية أدنى قيم للفجوة، والتي ظلت ضمن الحدود المقبولة سريرياً. ومن الجدير بالذكر أن التيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد كانت لها أعلى قيمة AMD ($299.5 \pm 70.2 \, \mu m$). تستنتج الدراسة أن الترميمات المنتجة بواسطة CAD-CAM، وخاصة التيجان المفرومة، توفر تكيفًا متفوقًا وتعتبر خيارًا قابلاً للتطبيق لتطبيقات طب الأسنان للأطفال، بينما قد لا تلبي التيجان الجاهزة المعايير اللازمة للتكيف.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث استخدام التيجان الفولاذية المقاوم للصدأ (SSCs) كخيار ترميمي شائع لأطباء الأسنان الأطفال الذين يعالجون الأسنان الأولية المتآكلة بشدة. بينما تعتبر SSCs فعالة من حيث التكلفة وتظهر معدلات نجاح عالية، فإن مظهرها غير الجمالي يثير القلق بين الآباء والمرضى. ظهرت بدائل مثل التيجان الجاهزة من الزركونيا للأطفال (PZCs)، التي تقدم قوة ميكانيكية محسّنة، وتوافق حيوي، وجمالية. تتميز PZCs، المصنوعة من بلورات الزركونيا التربيعية المستقرة باليترية، بصلابة كسر ممتازة ومقاومة للبلاك، مما يساهم في صحة لثوية أفضل ورضا الآباء. ومع ذلك، تتطلب صلابتها تحضيرًا دقيقًا للأسنان، وتشير الدراسات إلى أن معدلات احتفاظها قد تكون أقل من تلك الخاصة بالتيجان المعدنية الجاهزة.
تسلط المقدمة الضوء أيضًا على التقدم في التقنيات الرقمية، وخاصة التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD-CAM) والطباعة ثلاثية الأبعاد، التي أحدثت ثورة في طب الأسنان للأطفال من خلال تمكين إنشاء ترميمات مخصصة. تُلاحظ السيراميك المصفوفة بالراتنج والراتنجات الضوئية لخصائصها المواتية، بما في ذلك القوة والمرونة والجمالية، مما يجعلها مناسبة لترميمات الأسنان الأولية. يتم التأكيد على فعالية التكلفة للتيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد، مع إظهار الدراسات لتوفير كبير مقارنة بالطرق التقليدية. علاوة على ذلك، تؤكد المقدمة على أهمية التكيف الهامشي والداخلي في الترميمات، حيث يمكن أن تؤدي الفجوات إلى مضاعفات مثل تسوس الأسنان المتكرر ومشاكل اللثة. تهدف الدراسة إلى مقارنة معايير التكيف لأنواع مختلفة من التيجان (المطبوعة ثلاثية الأبعاد، المفرومة، والجاهزة) لأسنان الأضراس الأولية، واختبار الفرضية القائلة بأن نوع الترميم لا يؤثر بشكل كبير على هذه المعايير.
الطرق
في هذه الدراسة، تم إعداد الضرس الثاني السفلي الأولي باستخدام نموذج أسنان أطفال، مع الالتزام بتصميم محدد للتيجان الجاهزة من الزركونيا. شمل التحضير تقليصًا في السطح الإطباقي بمقدار 1.5 مم، وتقليصًا محوريًا بمقدار 1 مم، وهامش تشامفر بعرض 1 مم مع زوايا داخلية مستديرة لضمان جلوس غير نشط للتيجان. لتوحيد التحضير وإزالة التحيز، تم إنشاء قوالب راتنجية من نماذج مسح الطبوغرافيا باستخدام ماسح داخلي للفم، مما أسفر عن ثلاثين قالب راتنج مطبوع ثلاثي الأبعاد للمجموعات التجريبية.
تم تصنيع التيجان من مواد مختلفة: التيجان الجاهزة من الزركونيا (NuSmile)، كتل السيراميك النانوية المفرومة (GC Cerasmart)، والتيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد باستخدام راتنج التيجان الدائم. شمل عملية التصميم تحويل النماذج الافتراضية إلى تنسيق ملف STL لكل من الطحن والطباعة ثلاثية الأبعاد، مع تحديد معايير محددة لسمك الأسمنت. بعد التصنيع، خضعت التيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد لعملية تنظيف وعلاج لضمان الاستقرار الأبعاد. قبل التثبيت، تم معالجة القوالب الراتنجية لتعزيز الالتصاق، تلاها تطبيق عامل ربط. تم تثبيت جميع التيجان باستخدام أسمنت راتنج ذاتي الالتصاق (RelyX Universal Resin Cement)، مع تطبيق تقنيات بلمرة محددة لضمان الربط الأمثل. تم تفصيل المواد والإجراءات المستخدمة في هذه الدراسة في الجدول 1.
النتائج
أشارت نتائج اختبار ANOVA أحادي الاتجاه إلى أن نوع الترميم أثر بشكل كبير على كل من قيم الفجوة الهامشية والداخلية (P < 0.001). على وجه التحديد، أظهرت مجموعة التيجان الجاهزة أعلى قيمة للفجوة الهامشية (233.5 ± 33.4 μm)، بينما لم تظهر مجموعات التيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد (167.5 ± 31.7 μm) والمفرومة (138.2 ± 51.2 μm) اختلافات كبيرة فيما بينها (P = 0.244). وبالمثل، بالنسبة لقيم الفجوة الداخلية، كانت للتيجان الجاهزة أعلى قياس (538.6 ± 47.4 μm)، دون وجود فرق كبير بين التيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد والتيجان المفرومة (P = 0.973). بالإضافة إلى ذلك، كشفت تحليل قيم الفجوة الهامشية المطلقة (AMD) عن تأثير كبير لنوع الترميم (P = 0.010). كانت مجموعة الراتنج المطبوعة ثلاثية الأبعاد لديها أعلى قيمة AMD (299.5 ± 70.2 μm)، بينما لم تختلف مجموعات التيجان المفرومة والجاهزة بشكل كبير (P = 0.929). بشكل عام، تسلط هذه النتائج الضوء على الأداء المتفوق للتيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد والمفرومة من حيث قيم الفجوة الهامشية والداخلية مقارنة بالتيجان الجاهزة، على الرغم من أن الأخيرة أظهرت أعلى الفجوات في كلا القياسين.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم تكيف التيجان لأسنان الأطفال باستخدام تحليل micro-CT، مع التركيز على الفجوات الهامشية والداخلية بالإضافة إلى قيم الفجوة الهامشية المطلقة (AMD) عبر ثلاثة أنواع من التيجان: المطبوعة ثلاثية الأبعاد، المفرومة، والجاهزة من الزركونيا. أشارت النتائج إلى أن التيجان الجاهزة من الزركونيا أظهرت أعلى قيم للفجوة الهامشية (233.5 ± 33.4 μm) والفجوة الداخلية (538.6 ± 47.4 μm)، متجاوزة الحدود المقبولة سريرياً. في المقابل، أظهرت التيجان المفرومة أدنى قيم للفجوة (الهامشية: 138.2 ± 51.2 μm؛ الداخلية: 167.1 ± 47.5 μm)، وكلاهما ضمن النطاقات المقبولة. كانت للتيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد قيم للفجوة الهامشية (167.5 ± 31.7 μm) والفجوة الداخلية (171.3 ± 28.7 μm) التي كانت أعلى قليلاً من الحدود المقبولة، على الرغم من عدم اختلافها بشكل كبير عن التيجان المفرومة.
رفضت الدراسة الفرضية الصفرية، مؤكدة أن نوع الترميم يؤثر بشكل كبير على قيم التكيف. بينما تظل التيجان الفولاذية المقاوم للصدأ الجاهزة هي المعيار الذهبي بسبب خصائصها السريرية، فإن الطلب المتزايد على الخيارات الجمالية قد أدى إلى استكشاف التيجان الجاهزة من الزركونيا وحلول CAD-CAM المخصصة. تؤكد النتائج على أهمية مراعاة كل من الخصائص الميكانيكية وإمكانية التآكل على الأسنان المقابلة عند اختيار مواد التيجان، خاصة في طب الأسنان للأطفال حيث تكون الترميمات مؤقتة. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتقييم الآثار السريرية لهذه النتائج وأداء مواد الترميم المختلفة في الأسنان الأولية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05947-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40234877
Publication Date: 2025-04-15
Author(s): Nagehan Aktaş et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study investigates the impact of restoration type—3D-printed, milled, and prefabricated crowns—on the marginal and internal adaptation, as well as the absolute marginal discrepancy (AMD) values of crowns designed for primary molar teeth. Using a typodont tooth model, the researchers prepared three groups of crowns (n = 10 each) and evaluated their adaptation using micro-computed tomography (micro-CT). Statistical analysis was performed using one-way ANOVA and Tukey HSD tests, with significance set at $P < 0.05$. The results indicated that restoration type significantly affected both marginal and internal gap values, with prefabricated zirconia crowns exhibiting the highest marginal gap ($233.5 \pm 33.4 \, \mu m$) and internal gap ($538.6 \pm 47.4 \, \mu m$). Conversely, the milled resin-matrix ceramic crowns demonstrated the lowest gap values, which remained within clinically acceptable limits. Notably, the 3D-printed crowns had the highest AMD value ($299.5 \pm 70.2 \, \mu m$). The study concludes that CAD-CAM-produced restorations, particularly milled crowns, provide superior adaptation and are a viable option for pediatric dental applications, while prefabricated crowns may not meet the necessary adaptation standards.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the use of stainless steel crowns (SSCs) as a common restorative option for pediatric dentists addressing severely decayed primary teeth. While SSCs are cost-effective and demonstrate high success rates, their non-esthetic appearance raises concerns among parents and patients. Alternatives such as prefabricated pediatric zirconia crowns (PZCs) have emerged, offering improved mechanical strength, biocompatibility, and aesthetics. PZCs, made from yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals, exhibit excellent fracture toughness and plaque resistance, contributing to better gingival health and parental satisfaction. However, their rigidity requires precise tooth preparation, and studies indicate that their retention rates may be lower than those of prefabricated metal crowns.
The introduction also highlights advancements in digital technologies, particularly computer-aided design and manufacturing (CAD-CAM) and 3D printing, which have revolutionized pediatric dentistry by enabling the creation of customized restorations. Resin matrix ceramics and photopolymer resins are noted for their favorable properties, including strength, flexibility, and esthetics, making them suitable for primary tooth restorations. The cost-effectiveness of 3D-printed crowns is emphasized, with studies showing significant savings compared to traditional methods. Furthermore, the introduction underscores the importance of marginal and internal adaptation in restorations, as discrepancies can lead to complications such as recurrent caries and periodontal issues. The study aims to compare the adaptation parameters of different crown types (3D-printed, milled, and prefabricated) for primary molar teeth, testing the hypothesis that restoration type does not significantly affect these parameters.
Methods
In this study, the preparation of the mandibular second primary molar was conducted using a pediatric dental model, adhering to a specified design for prefabricated zirconia crowns. The preparation involved a 1.5 mm occlusal reduction, 1 mm axial reduction, and a chamfer margin of 1 mm width with rounded internal angles to ensure passive seating of the crowns. To standardize the preparation and eliminate bias, resin dies were created from scanned models of the typodont tooth using an intraoral scanner, resulting in thirty 3D-printed resin dies for the experimental groups.
The crowns were fabricated from different materials: prefabricated zirconia crowns (NuSmile), milled nanoceramic blocks (GC Cerasmart), and 3D-printed crowns using permanent crown resin. The design process involved converting virtual models to STL file format for both milling and 3D printing, with specific parameters set for cement thickness. Post-manufacturing, the 3D-printed crowns underwent a cleaning and curing process to ensure dimensional stability. Prior to cementation, the resin dies were treated to enhance adhesion, followed by the application of a bonding agent. All crowns were cemented using self-adhesive resin cement (RelyX Universal Resin Cement), with specific polymerization techniques applied to ensure optimal bonding. The materials and procedures utilized in this study are detailed in Table 1.
Results
The results of the one-way ANOVA indicated that the type of restoration significantly influenced both marginal and internal gap values (P < 0.001). Specifically, the prefabricated crown group exhibited the highest marginal gap value (233.5 ± 33.4 μm), while the 3D-printed (167.5 ± 31.7 μm) and milled crown groups (138.2 ± 51.2 μm) did not show significant differences between each other (P = 0.244). Similarly, for internal gap values, the prefabricated crowns had the highest measurement (538.6 ± 47.4 μm), with no significant difference between the 3D-printed and milled crowns (P = 0.973). Additionally, the analysis of absolute marginal discrepancy (AMD) values revealed a significant effect of restoration type (P = 0.010). The 3D-printed resin group had the highest AMD value (299.5 ± 70.2 μm), while the milled and prefabricated crown groups did not differ significantly (P = 0.929). Overall, these findings highlight the superior performance of 3D-printed and milled crowns in terms of marginal and internal gap values compared to prefabricated crowns, although the latter exhibited the highest discrepancies in both measures.
Discussion
In this study, the adaptation of crowns for primary teeth was assessed using micro-CT analysis, focusing on marginal and internal gaps as well as absolute marginal discrepancy (AMD) values across three types of crowns: 3D-printed, milled, and prefabricated zirconia. The findings indicated that the prefabricated zirconia crowns exhibited the highest marginal (233.5 ± 33.4 μm) and internal gap values (538.6 ± 47.4 μm), exceeding clinically acceptable limits. In contrast, the milled crowns demonstrated the lowest gap values (marginal: 138.2 ± 51.2 μm; internal: 167.1 ± 47.5 μm), both within acceptable ranges. The 3D-printed crowns had marginal (167.5 ± 31.7 μm) and internal gap values (171.3 ± 28.7 μm) that were slightly above acceptable limits, though not significantly different from the milled crowns.
The study rejected the null hypothesis, confirming that restoration type significantly impacts adaptation values. While prefabricated stainless steel crowns remain the gold standard due to their clinical properties, the increasing demand for esthetic options has led to the exploration of prefabricated zirconia and customized CAD-CAM solutions. The results underscore the importance of considering both mechanical properties and wear potential on opposing dentition when selecting crown materials, particularly in pediatric dentistry where restorations are temporary. Future research is warranted to further evaluate the clinical implications of these findings and the performance of various restorative materials in primary teeth.