DOI: https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2024.01.006
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38242762
تاريخ النشر: 2024-01-19
المؤلف: Hanan Al‐Johani وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تدرس الدراسة الخصائص البصرية والميكانيكية للسيراميك المعتمد على سيليكات الليثيوم المتبلور بالكامل (LSCs) المستخدمة في تطبيقات CAD-CAM. تشير النتائج الرئيسية إلى أن علاجات الحرق المتكررة عدلت بشكل فعال تضاريس السطح واللمعان لهذه السيراميك مع البقاء ضمن الحدود المقبولة سريرياً. بالإضافة إلى ذلك، كان للتكوين الكيميائي لـ LSCs ووجود طبقة من الزجاج تأثير كبير على تقليل الإشعاع من وحدات البوليمر الضوئية.
كما كشفت الأبحاث أن صلابة مارتنز انخفضت بشكل ملحوظ بعد دورة الحرق الثانية والتزجيج اللاحق، على الرغم من أنه لم يتم ملاحظة سوى تغييرات طفيفة في البنية المجهرية البلورية بعد العلاج. علاوة على ذلك، أدى تطبيق الزجاج على LSCs المتبلورة بالكامل في CAD-CAM إلى تقليل كبير في قوة الانحناء ثنائية المحاور مقارنةً بنظيراتها غير المزججة، مما يبرز التنازلات المعنية في تعزيز الخصائص الجمالية من خلال التزجيج.
طرق
في هذه الدراسة، تم فحص ثلاثة أنواع من كتل CAD-CAM LSC المتبلورة بالكامل—سيليكات الليثيوم ثنائية السيليكون، سيليكات مدعومة بالزركونيوم، وسيليكات الألمنيوم الليثيوم—بمجموع 150 عينة. تم قطع كل كتلة بدقة إلى عينات بحجم 12×12×1.5 ± 0.05 مم وصقلها باستخدام سلسلة من أقراص كربيد السيليكون، تلتها عملية تنظيف بالموجات فوق الصوتية. ثم تم تخصيص العينات عشوائياً إلى خمس مجموعات فرعية لبروتوكولات العلاج بناءً على جداول حرق الشركات المصنعة. في مجموعات فرعية محددة، تم تطبيق رذاذ الزجاج بشكل موحد من مسافة 8 سم، مما أدى إلى سمك طبقة الزجاج 200 ± 10 ميكرومتر، والذي تم تأكيده بصرياً.
تم تقييم خشونة السطح باستخدام جهاز قياس البروفيل البصري، مع أخذ ست قياسات لكل عينة على منطقة 2.5×2.5 مم، وتم الإبلاغ عن قيم الخشونة المتوسطة كمعامل Sa وفقاً لمعيار ISO 25178-71:2017. تم إجراء قياسات اللمعان باستخدام جهاز قياس اللمعان عند زاوية إسقاط 20 درجة، وفقاً لمعايير ISO 2813:2014 للأسطح عالية اللمعان. هذه الطريقة المنهجية ضمنت تقييمًا دقيقًا لخصائص السطح لكتل CAD-CAM LSC.
النتائج
تكشف نتائج الدراسة، كما هو موضح في جدول ANOVA (الجدول 4)، عن تأثيرات كبيرة لنوع المادة، وعلاجات الحرق، وتفاعلها على متوسط خشونة السطح (Sa) وقيم وحدات اللمعان (GU)، مع قيمة p أقل من 0.001. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد ارتباط سلبي قوي بين خشونة السطح واللمعان (r = -0.715، p < 0.001). أشارت التحليلات الإضافية من خلال ANOVA إلى تأثيرات كبيرة للمتغيرات المدروسة على الإشعاع المقدم (p < 0.001) ودرجة حرارة أنظمة التصلب الضوئي (LSCs) (p < 0.05). من الجدير بالذكر أن العينات المصنوعة من مواد LS وCT التي تم تغطيتها بطبقتين من الزجاج أظهرت إشعاعًا مقدمًا أقل بشكل ملحوظ، مما يبرز تأثير التزجيج على خصائص نقل الضوء.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على الآثار السريرية لأنظمة الحرق المختلفة على خصائص سيراميك سيليكات الليثيوم المتبلور بالكامل CAD-CAM (LSCs). يؤكد على أن الأطباء يجب أن يكونوا حذرين بشأن عدد دورات الحرق، حيث أن تزجيج السطح، بينما يحسن من نسيج السطح، يؤثر سلبًا على قوة LSCs، مما قد يهدد أدائها السريري على المدى الطويل. وجدت الدراسة أن صلابة مارتنز ومعامل الانضغاط للسيراميك تأثرت بشكل كبير بعلاجات الحرق، مع تجاوز قيم الصلابة 3000 ميجا باسكال عبر جميع الظروف. ومع ذلك، لوحظ انخفاض ملحوظ في الصلابة بعد دورة الحرق الثانية والتزجيج، مما يشير إلى أن العلاجات الحرارية المتكررة يمكن أن تقدم ضغوطًا متبقية تضعف المادة.
علاوة على ذلك، أثبتت الأبحاث أن خشونة السطح واللمعان مرتبطتان عكسيًا، حيث يرتبط اللمعان المتزايد بأسطح أكثر نعومة بعد التزجيج. كما أفادت الدراسة بتقليل كبير في الإشعاع المقدم من وحدات التصلب الضوئي بسبب طبقة الزجاج، مما يتطلب أوقات بوليمرية أطول للتثبيت الفعال. وُجد أن قوة الانحناء ثنائية المحاور كانت أقل بشكل ملحوظ في العينات المزججة مقارنةً بتلك غير المزججة، مما يشير إلى أنه بينما يعزز التزجيج الخصائص الجمالية، قد يهدد السلامة الميكانيكية. بشكل عام، تدعو النتائج إلى الحد من دورات الحرق إلى واحدة لتحقيق الأداء الأمثل لترميمات LSC وتوصي ببروتوكولات صقل دقيقة بدلاً من إعادة التزجيج عند الحاجة إلى تعديلات.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2024.01.006
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38242762
Publication Date: 2024-01-19
Author(s): Hanan Al‐Johani et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
The study investigates the optical and mechanical properties of fully crystallized lithium silicate-based ceramics (LSCs) used in CAD-CAM applications. Key findings indicate that repeated firing treatments effectively modified the surface topography and gloss of these ceramics while remaining within clinically acceptable limits. Additionally, the chemical composition of the LSCs and the presence of a glaze layer significantly influenced the attenuation of irradiance from light-polymerizing units.
The research also revealed that Martens hardness decreased notably after the second firing cycle and subsequent glazing, although only minor changes in the crystalline microstructure were observed post-treatment. Furthermore, the application of glaze on the fully crystallized CAD-CAM LSCs led to a significant reduction in biaxial flexural strength compared to their unglazed counterparts, highlighting the trade-offs involved in enhancing aesthetic properties through glazing.
Methods
In this study, three types of fully crystallized CAD-CAM LSC blocks—lithium disilicate, zirconia-reinforced silicate, and lithium aluminum disilicate—were examined, totaling 150 specimens. Each block was precisely sectioned into 12×12×1.5 ± 0.05 mm specimens and polished using a series of silicon carbide disks, followed by ultrasonic cleaning. The specimens were then randomly assigned to five subgroups for treatment protocols based on manufacturers’ firing schedules. In specific subgroups, a glaze spray was applied uniformly from a distance of 8 cm, resulting in a glaze layer thickness of 200 ± 10 µm, which was visually confirmed.
Surface roughness was assessed using an optical profilometer, with six measurements taken per specimen over a 2.5×2.5 mm area, and average roughness values were reported as the Sa parameter in accordance with ISO 25178-71:2017. Gloss measurements were conducted with a gloss meter at a 20-degree projection angle, following ISO 2813:2014 standards for high gloss surfaces. This methodological approach ensured precise evaluation of the surface characteristics of the CAD-CAM LSC blocks.
Results
The results of the study, as presented in the ANOVA table (Table 4), reveal significant effects of material type, firing treatments, and their interaction on the mean surface roughness (Sa) and gloss units (GU) values, with a p-value of less than 0.001. Additionally, a strong negative correlation was identified between surface roughness and gloss (r = -0.715, p < 0.001). Further analysis through ANOVA indicated significant effects of the examined variables on delivered irradiance (p < 0.001) and the temperature of light-curing systems (LSCs) (p < 0.05). Notably, specimens made from LS and CT materials that were coated with two layers of glaze demonstrated significantly lower delivered irradiance, highlighting the impact of glazing on light transmission properties.
Discussion
The discussion section of the study highlights the clinical implications of different firing regimens on the properties of fully crystallized CAD-CAM lithium silicate ceramics (LSCs). It emphasizes that clinicians should be cautious regarding the number of firing cycles, as surface glazing, while improving surface texture, adversely affects the strength of LSCs, potentially compromising their long-term clinical performance. The study found that the Martens hardness and indentation modulus of the ceramics were significantly influenced by the firing treatments, with hardness values exceeding 3000 MPa across all conditions. However, a notable decline in hardness was observed after the second firing cycle and glazing, indicating that repeated heat treatments can introduce residual stresses that weaken the material.
Furthermore, the research established that surface roughness and gloss are inversely related, with increased gloss correlating with smoother surfaces post-glazing. The study also reported a significant reduction in the irradiance delivered by light-curing units due to the glaze layer, necessitating longer polymerization times for effective cementation. The biaxial flexural strength was found to be significantly lower in glazed specimens compared to unglazed ones, suggesting that while glazing enhances aesthetic properties, it may compromise mechanical integrity. Overall, the findings advocate for limiting firing cycles to one for optimal performance of LSC restorations and recommend careful polishing protocols instead of reglazing when adjustments are needed.