تأثير تقنيات التصنيع التقليدية والرقمية على الملاءمة الهامشية والداخلية للتاجات النهائية من الليثيوم ثنائي السيليكات
Effect of conventional and digital fabrication techniques on marginal and internal fit of lithium disilicate endocrowns

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05775-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40119390
تاريخ النشر: 2025-03-21
المؤلف: Duygu Ece KESKİN وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة الملاءمة الهامشية والداخلية لتاجات اللثيوم ديسليكات المصنوعة باستخدام تقنيات انطباع وإنتاج متنوعة. تم إعداد 40 ضرسًا أولى في الفك السفلي وتم تقسيمها إلى أربع مجموعات: تقليدية (CON)، انطباع رقمي مع أنماط شمعية مصنوعة بتقنية CAD-CAM (DCD)، انطباع رقمي مع أنماط راتنجية مطبوعة ثلاثية الأبعاد (D3D)، وتصميم رقمي كامل مع تاجات مصنوعة بتقنية CAD-CAM (DC). تم تقييم الملاءمة باستخدام تقنية النسخة السيليكونية وميكروسكوب مجسم بتكبير 57x، مع إجراء تحليل إحصائي عبر اختبارات كروسكال-واليس واختبارات t لعينة مزدوجة مرتبطة عند مستوى دلالة p < 0.05. أشارت النتائج إلى أن قياسات الملاءمة الهامشية كانت أفضل بشكل ملحوظ في المجموعات الرقمية (DCD، D3D، DC) مقارنة بالمجموعة التقليدية، مع قيم تبلغ 96 ميكرومتر، 91 ميكرومتر، و93 ميكرومتر على التوالي، مقابل 111 ميكرومتر لمجموعة CON. بالنسبة للملاءمة الداخلية، كانت مجموعة CON تقيس 120.75 ميكرومتر، بينما أظهرت مجموعات DCD، D3D، وDC قياسات تبلغ 112 ميكرومتر، 114.88 ميكرومتر، و122 ميكرومتر على التوالي، مع وجود فرق ملحوظ فقط بين CON وDCD. جميع التقنيات حققت ملاءمات مقبولة سريريًا، مما يشير إلى أن طرق التصنيع الرقمية تعزز تكيف ترميمات التاج، خاصة من خلال استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي تقدم امتثالًا هامشيًا محسّنًا مقارنة بالطرق التقليدية.

مقدمة

تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية تطور طب الأسنان اللاصق، مع التركيز بشكل خاص على ترميمات التاج كبديل حديث للأنوية التقليدية للأسنان المعالجة بالأسنان. تم وصف التاج لأول مرة بواسطة بيندل ومورمان في عام 1999، وتتميز بتصميمها الأحادي الكتلة، الذي يدمج النواة والعمود والتاج في وحدة واحدة، مما يوفر الدعم من غرفة اللب وجدران التجويف. تشمل مزايا التاج سهولة الإنتاج، والحفاظ على بنية الأسنان، والملاءمة للأسنان ذات ظروف القناة الصعبة. يتم تسليط الضوء على مواد مثل اللثيوم ديسليكات لخصائصها الجمالية والميكانيكية الفائقة، مع طرق الإنتاج التي تشمل الضغط الحراري وتقنيات CAD-CAM.

تشدد الورقة على أهمية الملاءمة الهامشية والداخلية في طول عمر العلاجات التعويضية، مشيرة إلى أن الملاءمة السيئة يمكن أن تؤدي إلى مضاعفات مثل التسرب وفشل الترميم. يتم ذكر تقنيات مختلفة في المختبر لتقييم هذه الملاءمات، بما في ذلك تقنية النسخة السيليكونية، التي تحاكي عملية التثبيت لتقييم دقة الترميم. تهدف الدراسة إلى سد فجوة في الأبحاث الحالية من خلال مقارنة الملاءمة الهامشية والداخلية للتاجات المنتجة عبر الطرق التقليدية والرقمية، مع فرضية أنه لن توجد اختلافات كبيرة بين تقنيتي التصنيع.

طرق

في هذه الدراسة، تم اعتماد المنهجية من قبل لجنة الأخلاقيات في كلية الطب بجامعة زونغولداك بيلينت إجي فيت (2022/02-11). أشار حجم العينة، الذي تم تحديده من خلال تحليل القوة بناءً على أبحاث سابقة أجراها عبد الجواد وآخرون، إلى أن 10 عينات لكل مجموعة ستكون كافية لاكتشاف حجم تأثير كبير ($d = 0.99$) مع قوة 0.8 ومستوى دلالة $\alpha = 0.05$. تم جمع ما مجموعه 40 ضرسًا بشريًا أولى في الفك السفلي، تم استخراجها لأسباب مرضية، بموافقة مستنيرة من المشاركين لأغراض البحث. لضمان الاتساق، تم اختيار أسنان ذات أبعاد مماثلة، وتم إجراء تحضيرات التجويف بواسطة مشغل واحد ذو خبرة.

تمت إزالة أجزاء التاج من الأسنان على ارتفاع 2 مم فوق نقطة التقاء المينا والعاج، وتم تنفيذ علاجات قنوات الجذر. استخدمت تحضيرات التاج مجموعة مثقاب متخصصة، مع مثقاب ماسي بزاوية 4° لتشكيل جدران غرفة اللب الداخلية، مما يضمن سمك جدار تجويف لا يقل عن 2 مم. تم إنهاء حواف التجويف الداخلية بأسلوب مفصل 90°، ولتقليل التسرب المجهري، تم إغلاق فتحات قنوات الجذر بمركب قابل للتدفق. كانت تحضيرات التاج النهائية تحتوي على تجويف احتفاظ مركزي بعمق 3 مم. تم التحقق من جميع أبعاد التجويف باستخدام كاليبر رقمي ومسبار أسنان مدرج، وتم تعيين الأسنان المعدة عشوائيًا إلى أربع مجموعات، تحتوي كل منها على 10 عينات.

نتائج

تشير النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في قيم الملاءمة بين المجموعات المختبرة، مع تحديد الدلالة الإحصائية عند p < 0.001. أظهرت مجموعة التحكم (CON) أعلى قيم للملاءمة الهامشية والملاءمة المحورية، بينما أظهرت مجموعة D3D قيمًا متفوقة للملاءمة الهامشية والمحورية. على العكس، سجلت مجموعة DC أعلى قيم للملاءمة اللبية. من الجدير بالذكر أن مجموعة D3D كانت لديها أدنى قيم للملاءمة الهامشية واللبية، وكانت مجموعة DCD لديها أدنى قيم للملاءمة الهامشية، بينما أظهرت مجموعة DC أدنى قيم للملاءمة المحورية والملاءمة المحورية. كشفت التحليلات الإضافية عن اختلافات كبيرة في تقييمات الملاءمة الهامشية والداخلية عبر المجموعات (p < 0.001). كانت مجموعة CON لديها اختلاف هامشي قدره 111 ميكرومتر، وهو أعلى بكثير من تلك الخاصة بمجموعات DCD وD3D وDC. بالنسبة لقيم الملاءمة الداخلية، كانت مجموعة DC لديها أعلى قياس عند 122 ميكرومتر، بينما كانت مجموعة DCD لديها أدنى قياس عند 112 ميكرومتر، مع ملاحظة اختلافات كبيرة بين CON وDCD (p < 0.001). في الاتجاه البوكو-ليني، أظهرت مجموعة CON مرة أخرى قيم ملاءمة هامشية أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بالمجموعات الأخرى (p < 0.001)، بينما في الاتجاه الميسيو-ديستالي، وُجدت اختلافات كبيرة بين CON ومجموعتي D3D (p = 0.025) وDC (p = 0.005)، ولكن ليس مع مجموعة DCD (p > 0.05). لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في الملاءمة الداخلية بين المجموعات (p > 0.05).

مناقشة

تقيّم قسم المناقشة في هذه الدراسة الملاءمة الهامشية والداخلية للتاجات المصنوعة عبر تقنيات انطباع وإنتاج متنوعة، بما في ذلك الطرق التقليدية والرقمية. تم استخدام تقنية النسخة السيليكونية لتقييم الملاءمة، مما أسفر عن قيم ملاءمة هامشية تتراوح بين 91 ميكرومتر و111 ميكرومتر وقيم ملاءمة داخلية تتراوح بين 112 ميكرومتر و122 ميكرومتر عبر جميع المجموعات، وكلها ضمن الحدود المقبولة سريريًا. من الجدير بالذكر أن الدراسة وجدت اختلافات كبيرة في الملاءمة بين المجموعات، حيث أظهرت التاجات المصنعة تقليديًا أعلى ملاءمة هامشية. في المقابل، أظهرت التاجات المضغوطة حراريًا قيم ملاءمة داخلية أقل مقارنة بتلك المنتجة عبر تقنيات CAD-CAM.

تشير النتائج إلى أنه بينما يمكن لكل من التقنيات التقليدية والرقمية إنتاج تاجات بملاءمة مقبولة، قد تعزز الطرق الرقمية، وخاصة تلك التي تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد، الامتثال الهامشي. يتماشى هذا مع الأدبيات الحالية التي تقترح أن الانطباعات الرقمية غالبًا ما تؤدي إلى ملاءمة أفضل مقارنة بالطرق التقليدية. ومع ذلك، تبرز الدراسة أيضًا تباين النتائج عبر دراسات مختلفة، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف آثار تقنيات التصنيع على أداء الترميم في vivo. تشمل قيود الدراسة طبيعتها في المختبر، والتي قد لا تعكس تمامًا تعقيدات البيئة الفموية.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05775-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40119390
Publication Date: 2025-03-21
Author(s): Duygu Ece KESKİN et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations

Overview

This study investigates the marginal and internal fit of lithium disilicate endocrowns fabricated using various impression and production techniques. A total of 40 mandibular first molars were prepared and divided into four groups: conventional (CON), digital impression with CAD-CAM milled wax patterns (DCD), digital impression with 3D printed resin patterns (D3D), and fully digital design with CAD-CAM milled endocrowns (DC). The fit was assessed using the silicon replica technique and a stereomicroscope at 57x magnification, with statistical analysis conducted via Kruskal-Wallis and paired two-sample t-tests at a significance level of p < 0.05. Results indicated that the marginal fit measurements were significantly better in the digital groups (DCD, D3D, DC) compared to the conventional group, with values of 96 μm, 91 μm, and 93 μm respectively, versus 111 μm for CON. For internal fit, the CON group measured 120.75 μm, while DCD, D3D, and DC showed measurements of 112 μm, 114.88 μm, and 122 μm respectively, with a significant difference only between CON and DCD. All techniques yielded clinically acceptable fits, suggesting that digital fabrication methods enhance the adaptation of endocrown restorations, particularly through the use of 3D printing technology, which offers improved marginal compliance over conventional methods.

Introduction

The introduction of this research paper discusses the evolution of adhesive dentistry, particularly focusing on endocrown restorations as a modern alternative to traditional post-cores for endodontically treated teeth. First described by Bindl and Mormann in 1999, endocrowns are characterized by their monobloc structure, which integrates the post, core, and crown into a single unit, providing support from the pulp chamber and cavity walls. The advantages of endocrowns include ease of production, preservation of tooth structure, and suitability for teeth with challenging canal conditions. Materials such as lithium disilicate are highlighted for their superior aesthetic and mechanical properties, with production methods including heat-press and CAD-CAM techniques.

The paper emphasizes the importance of marginal and internal fit in the longevity of prosthodontic treatments, noting that poor fit can lead to complications such as leakage and restoration failure. Various in vitro techniques are mentioned for assessing these fits, including the silicone replica technique, which simulates the cementation process to evaluate the restoration’s accuracy. The study aims to fill a gap in existing research by comparing the marginal and internal fit of endocrowns produced through traditional and digital methods, hypothesizing that no significant differences will exist between the two fabrication techniques.

Methods

In this study, the methodology was approved by the Ethics Committee of Zonguldak Bülent Ecevit University Faculty of Medicine (2022/02-11). The sample size, determined through power analysis based on previous research by Abduljawad et al., indicated that 10 samples per group would suffice to detect a large effect size ($d = 0.99$) with a power of 0.8 and a significance level of $\alpha = 0.05$. A total of 40 human mandibular first molars, extracted for periodontal reasons, were collected with informed consent from participants for research purposes. To ensure consistency, teeth of similar dimensions were selected, and cavity preparations were performed by a single experienced operator.

The crown portions of the teeth were decoronated 2 mm above the cemento-enamel junction, and root canal treatments were executed. Endocrown preparations utilized a specialized bur set, with a diamond chamfer bur angled at 4° to shape the inner pulp chamber walls, ensuring a minimum cavity wall thickness of 2 mm. The internal cavity margins were finished in a 90° butt-joint style, and to mitigate microleakage, root canal orifices were sealed with flowable composite. The final endocrown preparations featured a central retention cavity of 3 mm depth. All cavity dimensions were verified using a digital caliper and graded dental probe, and the prepared teeth were randomly assigned into four groups, each containing 10 samples.

Results

The results indicate significant differences in fit values among the tested groups, with statistical significance established at p < 0.001. The control group (CON) exhibited the highest marginal and axio-pulpal fit values, while the D3D group demonstrated superior axio-marginal and axial fit values. Conversely, the DC group recorded the highest pulpal fit values. Notably, the D3D group had the lowest marginal and pulpal fit values, the DCD group had the lowest axio-marginal fit values, and the DC group showed the lowest axial and axio-pulpal fit values. Further analysis revealed significant discrepancies in marginal and internal fit evaluations across groups (p < 0.001). The CON group had a marginal discrepancy of 111 μm, significantly higher than that of the DCD, D3D, and DC groups. For internal fit values, the DC group had the highest measurement at 122 μm, while the DCD group had the lowest at 112 μm, with significant differences noted between CON and DCD (p < 0.001). In the bucco-lingual direction, the CON group again showed significantly higher marginal fit values compared to other groups (p < 0.001), while in the mesio-distal direction, significant differences were found between CON and the D3D (p = 0.025) and DC groups (p = 0.005), but not with the DCD group (p > 0.05). No significant differences in internal fit were observed among the groups (p > 0.05).

Discussion

The discussion section of this study evaluates the marginal and internal fit of endocrowns fabricated through various impression and production techniques, including conventional and digital methods. The silicone replica technique was employed to assess fit, yielding marginal fit values between 91 μm and 111 μm and internal fit values between 112 μm and 122 μm across all groups, all within clinically acceptable limits. Notably, the study found significant differences in fit among the groups, with conventionally fabricated endocrowns demonstrating the highest marginal fit. In contrast, heat-pressed endocrowns exhibited lower internal fit values compared to those produced via CAD-CAM methods.

The findings indicate that while both conventional and digital techniques can produce endocrowns with acceptable fit, digital methods, particularly those utilizing 3D printing, may enhance marginal compliance. This aligns with existing literature suggesting that digital impressions often yield superior fit compared to conventional methods. However, the study also highlights variability in results across different studies, emphasizing the need for further research to explore the implications of fabrication techniques on restoration performance in vivo. Limitations of the study include its in vitro nature, which may not fully replicate the complexities of the oral environment.