DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-05328-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39702124
تاريخ النشر: 2024-12-19
المؤلف: Sultan Aktuğ Karademir وآخرون
الموضوع الرئيسي: تآكل الأسنان والعلاج
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم تأثير طرق التبييض المختلفة وإعادة التلميع اللاحقة على مؤشر البياض وقابلية التلوين للمواد القائمة على الراتنج المستخدمة في التصنيع الإضافي والطرح. تم إعداد ما مجموعه 96 عينة من ثلاثة أنواع مختلفة من الراتنجات وتعرضت لأربع مجموعات علاجية: مجموعة التحكم (ماء مقطر)، تبييض في المكتب، تبييض في المنزل، ومجموعة معجون الأسنان. تم أخذ قياسات اللون في البداية وبعد كل مرحلة علاج، مع قياس التغيرات باستخدام نظام CIE.
أشارت النتائج إلى أن التبييض في المكتب عزز بشكل كبير مؤشر البياض ($\Delta W_{ID}$) عبر جميع المواد مقارنة بمجموعة التحكم، حيث أظهر راتنج التصنيع الإضافي (Crowntec, CT) أعلى $\Delta W_{ID}$ (2.91 ± 4.12). ومع ذلك، زاد كل من التبييض في المكتب وفي المنزل من قابلية التلوين ($\Delta E_1$)، خاصة بالنسبة للراتنجات النانوية الهجينة (Neo Spectra, NS) والنانوية السيراميكية (Cerasmart, CS)، حيث أظهرت مجموعة CT في المكتب أكبر قابلية (7.36 ± 4.82). ومن الجدير بالذكر أن التغيرات اللونية بعد إعادة التلميع ($\Delta E_2$) كانت أقل وضوحًا من تلك التي لوحظت بعد التبييض. تشير النتائج إلى أنه بينما يمكن أن يعزز التبييض البياض، إلا أنه قد يضر باستقرار اللون لبعض المواد، وخاصة CT، مما قد يستدعي الاستبدال إذا كان تطابق اللون أمرًا حاسمًا. يُوصى بإعادة التلميع للتخفيف من آثار التلوين بعد التبييض.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على التوقعات الجمالية المتزايدة لدى مرضى الأسنان، مما دفع التقدم في المواد السنية، وخاصة راتنجات المركب. بينما تم إحراز تحسينات في الخصائص البصرية والميكانيكية من خلال التعديلات في التركيب الكيميائي وتركيب الحشوات، لا تزال التحديات مثل انكماش البوليمر، وإطلاق المونومر المتبقي، واستقرار اللون قائمة. قدم إدخال كتل الراتنج النانوية السيراميكية بتصميم وتصنيع مدعوم بالحاسوب (CAD/CAM) حلاً من خلال الجمع بين فوائد المواد المركبة والسيراميكية، على الرغم من أن طرق الطحن التقليدية لا تزال مكلفة ومهدرة. بالمقابل، يوفر التصنيع الإضافي (طباعة ثلاثية الأبعاد) بديلاً أكثر اقتصادية مع تقليل هدر المواد، على الرغم من أن الأداء السريري طويل الأمد لراتنجات المركب الدائمة المطبوعة ثلاثية الأبعاد لا يزال قيد التحقيق.
تناقش هذه الفقرة أيضًا تأثير عوامل التبييض، مثل بيروكسيد الهيدروجين وبيروكسيد الكارباميد، على كل من الأسنان والترميمات السنية. بينما تعمل هذه العوامل على تبييض الأسنان بشكل فعال، إلا أنها يمكن أن تؤثر سلبًا على البنية الدقيقة للمينا وسلامة المواد الترميمية، مما يؤدي إلى مشاكل مثل إزالة المعادن وزيادة الخشونة. تهدف الدراسة إلى التحقيق في التغيرات في مؤشر البياض وقابلية التلوين لمختلف المواد القائمة على الراتنجات وراتنجات المركب المباشرة بعد تقنيات التبييض المختلفة، بالإضافة إلى تأثيرات إعادة التلميع على تغير اللون. تقترح الفرضيات الصفرية أنه لن تكون هناك اختلافات ذات دلالة إحصائية في تغيرات مؤشر البياض، أو قابلية التلوين، أو تأثير إعادة التلميع عبر المواد المختبرة.
الطرق
في هذه الدراسة المعملية، قام الباحثون بتقييم مواد الترميم والتبييض المختلفة. شملت مواد الترميم راتنج مركب نانوهجين (Neo Spectra TM -ST, Dentsply)، راتنج سيراميكي نانوي تم تصنيعه بطريقة الطرح (Cerasmart TM 270, GC)، وراتنج دائم تم تصنيعه بطريقة الإضافة (Saremco print Crowntec, Saremco). بالنسبة للتبييض، استخدموا عامل تبييض يحتوي على 40% من بيروكسيد الهيدروجين (HP) (Opalescence Boost, Ultradent)، وعامل تبييض منزلي يحتوي على 16% من بيروكسيد الكارباميد (CP) (Opalescence PF, Ultradent)، ومعجون تبييض (Opalescence, Ultradent). تم تقديم تركيبات مفصلة لهذه المواد في الجداول 1 و 2، بينما تم توضيح تصميم الدراسة في الشكل 1.
تم تحديد حجم العينة باستخدام برنامج G Power 3.1.9.2، مع هدف لتحقيق قوة 0.85، ومستوى ألفا 0.05، وحجم تأثير متوسط قدره 0.50 عبر أربع مجموعات تجريبية لكل مادة. خلص التحليل إلى أن ما مجموعه 96 عينة، مع 32 عينة من كل مادة ترميم و8 عينات من كل مجموعة فرعية (n = 8)، سيكون كافيًا لأهداف الدراسة.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى وجود اختلافات كبيرة في تغير مؤشر البياض (∆W_ID) بين مجموعات العلاج، حيث أظهر التبييض في المكتب أكبر تأثير على المواد المختبرة، وخاصة CT (2.91 ± 4.12). لوحظت اختلافات ذات دلالة إحصائية بين مجموعة التبييض في المكتب ومجموعة التحكم عبر جميع المواد (p < 0.05). ومع ذلك، بينما أظهر التبييض في المنزل نتائج كبيرة لـ CT وCS، لم يكن له دلالة بالنسبة لـ NS (p > 0.05). ومن الجدير بالذكر أن الاختلافات في تغيرات مؤشر البياض بين طرق التبييض المختلفة والمواد لم تكن ذات دلالة إحصائية (p > 0.05).
فيما يتعلق بقابلية التلوين (∆E_1)، وُجدت اختلافات كبيرة بين مجموعات العلاج لـ NS وCS (p < 0.05)، حيث أظهرت مجموعة التبييض في المكتب قابلية تلوين أعلى مقارنة بالمجموعات الأخرى. كان هذا ملحوظًا بشكل خاص لـ NS وCS (p < 0.05). كما أظهرت مجموعة التبييض في المنزل تلوينًا أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة معجون الأسنان لـ NS وCT (p < 0.05). بين المواد، أظهرت CS باستمرار أقل تلوين عبر جميع مجموعات العلاج، أقل بكثير من NS في مجموعة التحكم وCT في مجموعة التبييض في المنزل (p < 0.05). تم تسجيل أعلى تلوين لـ CT في مجموعة التبييض في المكتب (7.36 ± 4.82). فيما يتعلق بنتائج إعادة التلميع (∆E_2)، لوحظ فرق كبير في NS (p = 0.029)، حيث أظهرت CS تغير لون أقل من CT في مجموعة التبييض في المكتب (p = 0.041). أدت عملية إعادة التلميع عمومًا إلى تقليل تغير اللون عبر جميع المواد، وهو ما كان ذا دلالة إحصائية لـ NS (p < 0.05)، على الرغم من أنه لم يكن ذا دلالة لـ CS في مجموعة التحكم (p = 0.088) أو لـ CT في مجموعات التحكم، التبييض في المكتب، ومعجون الأسنان (p > 0.05).
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات علاجات التبييض المختلفة على استقرار لون مواد الترميم السنية المختلفة. شملت الأبحاث إعداد عينات من راتنجات مركب نانوهجين، عينات من راتنج سيراميكي نانوي بتصميم وتصنيع مدعوم بالحاسوب، وعينات من راتنج دائم تم تصنيعه بطريقة الإضافة، والتي تعرضت لعلاجات التبييض في المكتب، التبييض في المنزل، ومعجون التبييض. تم قياس تغير مؤشر البياض (ΔW_ID) باستخدام مؤشر قائم على مساحة CIELAB، مما يكشف عن اختلافات كبيرة عبر مجموعات العلاج. ومن الجدير بالذكر أن التبييض في المكتب أدى إلى أعلى قيم ΔW_ID، مما يدل على زيادة كبيرة في البياض، بينما أظهر معجون التبييض تأثيرات ضئيلة. وجدت الدراسة أن المادة المركبة المصنعة بطريقة الإضافة (CT) أظهرت أكبر تغير في اللون، مما يشير إلى أن الترميمات قد تحتاج إلى استبدال بعد التبييض في المكتب بسبب تغيرات اللون غير المقبولة.
بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم قابلية المواد للتلوين بعد التعرض للقهوة، حيث أظهرت النتائج أن التبييض في المكتب زاد من قابلية التلوين للمواد النانوية السيراميكية (NS) والمركبة (CS). سلطت الدراسة الضوء على أن الخشونة السطحية الناتجة عن عوامل التبييض قد تساهم في زيادة التلوين. أظهرت إعادة التلميع بعد التلوين تقليل التغير اللوني، على الرغم من أنها لم تستعد المواد إلى لونها الأصلي. تؤكد النتائج على أهمية مراعاة تأثيرات علاجات التبييض على المواد الترميمية، خاصة فيما يتعلق باستقرار اللون على المدى الطويل والحاجة المحتملة للاستبدال بعد تغييرات اللون الكبيرة.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-05328-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39702124
Publication Date: 2024-12-19
Author(s): Sultan Aktuğ Karademir et al.
Primary Topic: Dental Erosion and Treatment
Overview
This study aimed to evaluate the impact of various bleaching methods and subsequent repolishing on the whiteness index and staining susceptibility of resin-based materials used in additive and subtractive manufacturing. A total of 96 samples were prepared from three different resin types and subjected to four treatment groups: a control group (distilled water), in-office bleaching, at-home bleaching, and a toothpaste group. The color measurements were taken at baseline and after each treatment phase, with changes quantified using the CIE system.
The results indicated that in-office bleaching significantly enhanced the whiteness index ($\Delta W_{ID}$) across all materials compared to the control group, with the additive-manufactured resin (Crowntec, CT) showing the highest $\Delta W_{ID}$ (2.91 ± 4.12). However, both in-office and at-home bleaching increased staining susceptibility ($\Delta E_1$), particularly for the nanohybrid (Neo Spectra, NS) and nanoceramic (Cerasmart, CS) resins, with the in-office CT group exhibiting the greatest susceptibility (7.36 ± 4.82). Notably, color changes after repolishing ($\Delta E_2$) were less pronounced than those observed after bleaching. The findings suggest that while bleaching can enhance whiteness, it may compromise the color stability of certain materials, particularly CT, which may necessitate replacement if color matching is critical. Repolishing is recommended to mitigate staining effects post-bleaching.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the increasing aesthetic expectations of dental patients, which has driven advancements in dental materials, particularly composite resins. While improvements have been made in optical properties and mechanical characteristics through modifications in the chemical structure and filler composition, challenges such as polymerization shrinkage, residual monomer release, and color stability persist. The introduction of computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) resin nanoceramic blocks has provided a solution by combining the benefits of composite and ceramic materials, although traditional milling methods remain costly and wasteful. In contrast, additive manufacturing (3D printing) offers a more economical alternative with reduced material waste, though the long-term clinical performance of 3D-printed permanent composite resins is still under investigation.
The section also discusses the impact of bleaching agents, such as hydrogen peroxide and carbamide peroxide, on both teeth and dental restorations. While these agents effectively whiten teeth, they can adversely affect the microstructure of enamel and the integrity of restorative materials, leading to issues such as demineralization and increased roughness. The study aims to investigate the changes in whiteness index and staining susceptibility of various resin-based materials and direct composite resins following different bleaching techniques, as well as the effects of repolishing on color change. The null hypotheses propose that there will be no significant differences in whiteness index changes, staining susceptibility, or the impact of repolishing across the materials tested.
Methods
In this in vitro study, the researchers evaluated various restoration and whitening materials. The restoration materials included a nanohybrid composite resin (Neo Spectra TM -ST, Dentsply), a subtractive-manufactured CAD-CAM nanoceramic resin (Cerasmart TM 270, GC), and an additive-manufactured permanent resin (Saremco print Crowntec, Saremco). For whitening, they utilized a 40% hydrogen peroxide (HP) bleaching agent (Opalescence Boost, Ultradent), a 16% carbamide peroxide (CP) home bleaching agent (Opalescence PF, Ultradent), and a whitening toothpaste (Opalescence, Ultradent). Detailed compositions of these materials are provided in Tables 1 and 2, while the study design is illustrated in Fig. 1.
The sample size was determined using G Power 3.1.9.2 software, aiming for a power of 0.85, an alpha level of 0.05, and a medium effect size of 0.50 across four experimental groups for each material. The analysis concluded that a total of 96 samples, with 32 samples from each restoration material and 8 samples from each subgroup (n = 8), would be adequate for the study’s objectives.
Results
The results of the study indicate significant differences in the whiteness index change (∆W_ID) among the treatment groups, with in-office bleaching showing the most substantial effect on the tested materials, particularly CT (2.91 ± 4.12). Statistically significant differences were observed between the in-office bleaching group and the control group across all materials (p < 0.05). However, while at-home bleaching demonstrated significant results for CT and CS, it was not significant for NS (p > 0.05). Notably, the differences in whiteness index changes among the various bleaching methods and materials were not statistically significant (p > 0.05).
In terms of staining susceptibility (∆E_1), significant differences were found between treatment groups for NS and CS (p < 0.05), with the in-office bleaching group exhibiting higher staining susceptibility compared to other groups. This was particularly significant for NS and CS (p < 0.05). The at-home bleaching group also showed significantly higher staining than the toothpaste group for NS and CT (p < 0.05). Among the materials, CS consistently exhibited the least staining across all treatment groups, significantly less than NS in the control group and CT in the at-home bleaching group (p < 0.05). The highest staining was recorded for CT in the in-office bleaching group (7.36 ± 4.82). Regarding repolishing results (∆E_2), a significant difference was noted in NS (p = 0.029), with CS showing less color change than CT in the in-office bleaching group (p = 0.041). The repolishing process generally led to a decrease in color change across all materials, which was statistically significant for NS (p < 0.05), although not significant for CS in the control group (p = 0.088) or for CT in the control, in-office bleaching, and toothpaste groups (p > 0.05).
Discussion
In this study, the effects of various bleaching treatments on the color stability of different dental restorative materials were investigated. The research involved the preparation of nanohybrid composite samples, CAD-CAM nanoceramic resin samples, and additive-manufactured permanent resin samples, which were subjected to in-office bleaching, at-home bleaching, and whitening toothpaste treatments. The whiteness index change (ΔW_ID) was measured using a CIELAB space-based index, revealing significant differences across treatment groups. Notably, in-office bleaching resulted in the highest ΔW_ID values, indicating a substantial increase in whiteness, while the whitening toothpaste showed negligible effects. The study found that the additive-manufactured composite material (CT) exhibited the most significant color change, suggesting that restorations may need replacement after in-office bleaching due to unacceptable color shifts.
Additionally, the susceptibility of the materials to staining after exposure to coffee was assessed, with results indicating that in-office bleaching increased staining susceptibility for nanoceramic (NS) and composite (CS) materials. The study highlighted that the surface roughness induced by bleaching agents could contribute to increased staining. Repolishing after staining was shown to reduce discoloration, although it did not restore the materials to their original color. The findings underscore the importance of considering the effects of bleaching treatments on restorative materials, particularly regarding their long-term color stability and the potential need for replacement following significant color changes.