DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-06605-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40713603
تاريخ النشر: 2025-07-26
المؤلف: Amr Elsayed Elnahas وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تقييمت هذه الدراسة تأثيرات أنظمة التلميع المختلفة على خشونة السطح (SR) ولمعان السطح (SG) والصلابة الدقيقة فكرز (VMH) للمواد المركبة القابلة للتدفق المدعومة بحشوات أكسيد الزركونيوم. تم اختبار ثلاثة أنواع من المركبات: اثنان بحشوات أكسيد الزركونيوم (PALFIQUE BULK FLOW وFiltek Bulk Fill Flowable) وواحد بحشوات تقليدية (Tetric N-Flow Bulk Fill). تم إعداد 120 عينة أسطوانية وتم تقسيمها إلى أربع مجموعات فرعية بناءً على نظام التلميع المستخدم: شريط Mylar (تحكم)، نظام تلميع خطوة واحدة، نظام تلميع خطوتين، وأنظمة تلميع متعددة الخطوات. تم أخذ القياسات باستخدام جهاز قياس السطح البصري ثلاثي الأبعاد لـ SR، وجهاز قياس اللمعان لـ SG، وجهاز اختبار الصلابة الدقيقة فكرز لـ VMH، مع إجراء التحليل الإحصائي عبر ANOVA ثنائي الاتجاه واختبارات أخرى (p < 0.05). أشارت النتائج إلى أن أنظمة التلميع أثرت بشكل كبير على SR وSG وVMH. على وجه التحديد، لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في SR بين مجموعة التحكم ومجموعة خطوة واحدة، بينما لوحظت اختلافات كبيرة بالنسبة لأنظمة الخطوتين والمتعددة الخطوات. بالنسبة لـ SG، وُجدت اختلافات كبيرة بين مجموعة التحكم والمجموعات متعددة الخطوات، ولكن ليس بين مجموعتي خطوة واحدة وخطوتين. من حيث VMH، كانت هناك اختلافات كبيرة واضحة بين جميع تقنيات التلميع باستثناء مجموعة التحكم. بشكل عام، خلصت الدراسة إلى أن تعزيز أكسيد الزركونيوم يحسن خصائص المواد المركبة القابلة للتدفق، حيث تلعب أنظمة التلميع دورًا حاسمًا في تحديد خصائص السطح.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على تزايد تفضيل المواد المركبة الراتنجية السنية كمواد ترميمية بسبب جاذبيتها الجمالية ومزاياها البيئية مقارنة بالأملغمات السنية التقليدية. تتكون هذه المركبات من مصفوفة بوليمر وجزيئات حشو، مما يعزز خصائصها الميكانيكية ويقلل من انكماش البوليمر – وهو قيد شائع لمصفوفة الراتنج. أدت التطورات الحديثة، وخاصة في تكنولوجيا النانو، إلى تطوير حشوات نانوية تحسن أداء هذه المواد. لقد سهل ظهور المركبات الراتنجية القابلة للتدفق، القادرة على التصلب في طبقات أكثر سمكًا، الإجراءات السريرية وقللت من إجهاد الانكماش، مما جعلها تحظى بشعبية متزايدة في الممارسة السنية.
تناقش الورقة أيضًا أهمية خصائص السطح، مثل الخشونة والصلابة الدقيقة، التي تؤثر بشكل كبير على متانة ونتائج الترميمات الجمالية. تعتبر تقنيات التشطيب والتلميع المناسبة ضرورية لتحقيق خصائص سطحية مثالية، حيث تؤثر على مقاومة التآكل واللمعان للترميم. على الرغم من توفر أنظمة تشطيب وتلميع متنوعة، إلا أن هناك نقصًا في الأبحاث حول تأثيراتها على المركبات الراتنجية القابلة للتدفق المدعومة بحشوات أكسيد الزركونيوم. تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال تقييم كيفية تأثير تقنيات التلميع المختلفة على خشونة السطح واللمعان والصلابة الدقيقة، واختبار ثلاث فرضيات صفرية تتعلق بتأثيرات نوع المركب وطرق التلميع على هذه الخصائص السطحية.
طرق البحث
في هذه الدراسة، استخدم الباحثون ثلاثة أنواع من مواد المركب الراتنجي لتجاربهم: اثنان من المركبات الراتنجية القابلة للتدفق المدعومة بحشوات السيليكا-أكسيد الزركونيوم – PALFIQUE BULK FLOW (PBF) وFiltek Bulk Fill Flowable (FBF) – وواحد من المركبات الراتنجية بحشوات تقليدية، Tetric N-Flow Bulk Fill (TBF). المواد المحددة المستخدمة موضحة في الجدول 1 من الورقة. بالإضافة إلى ذلك، تم تنفيذ أنظمة تشطيب وتلميع (F/P) متنوعة، بما في ذلك نظام خطوة واحدة (OneGloss)، نظام خطوتين (Sof-Lex Spiral)، ونظام متعدد الخطوات (OptiDisc)، مع تقنيات كل منها موضحة في الجدول 2.
شملت المنهجية تقييم أداء هذه المواد وأنظمة F/P، على الرغم من عدم تفصيل الإجراءات التجريبية ومعايير التقييم في النص المقدم. تشير اختيار المواد والأنظمة إلى نهج شامل لفحص تأثيرات التركيبات المختلفة وتقنيات التشطيب على خصائص المركبات الراتنجية.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى وجود اختلافات كبيرة في خشونة السطح واللمعان والصلابة الدقيقة فكرز (VMH) بين مختلف المركبات الراتنجية القابلة للتدفق (FBRCs) وتقنيات التشطيب/التلميع (F/P). أظهر تحليل ANOVA ثنائي الاتجاه عدم وجود اختلاف كبير في خشونة السطح العامة بين FBRCs (p = 0.147)، ولكن لوحظت اختلافات كبيرة بين تقنيات F/P (p < 0.001) وتفاعلها (p < 0.001). من الجدير بالذكر أن PALFIQUE BULK FLOW أظهر أقل خشونة سطح، بينما احتل Tetric N-Flow Bulk Fill المرتبة الثانية. أشارت المقارنات اللاحقة إلى وجود اختلافات كبيرة في خشونة السطح بين FBRCs المحددة وتقنيات F/P، خاصة بين خطوة واحدة ومتعددة الخطوات لـ Filtek Bulk Fill Flowable. فيما يتعلق بلمعان السطح، وُجدت اختلافات كبيرة بين FBRCs (p < 0.001) وتقنيات F/P (p < 0.001)، وكان التفاعل أيضًا كبيرًا (p < 0.001). تم ملاحظة أعلى لمعان للسطح مع مجموعة التحكم لكل من PALFIQUE BULK FLOW وTetric N-Flow Bulk Fill، بينما أظهرت Filtek Bulk Fill Flowable اتجاهات مماثلة. أخيرًا، أشارت نتائج VMH إلى وجود اختلافات كبيرة بين FBRCs (p < 0.001) وتقنيات F/P (p < 0.001)، ولكن لم يكن التفاعل كبيرًا (p = 0.365). أظهر PALFIQUE BULK FLOW أعلى VMH، يليه Filtek Bulk Fill Flowable، مع Tetric N-Flow Bulk Fill الذي أظهر أقل. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على تأثير كل من نوع المادة وتقنية التشطيب على خصائص السطح لـ FBRCs.
المناقشة
تتناول قسم المناقشة من الورقة البحثية المنهجية والنتائج المتعلقة بتقييم خشونة السطح واللمعان والصلابة الدقيقة للمركبات الراتنجية القابلة للتدفق المدعومة بحشوات أكسيد الزركونيوم مقارنة بالحشوات التقليدية. استخدمت الدراسة حجم عينة يتكون من 40 عينة مقسمة إلى ثلاث مجموعات بناءً على نوع FBRC، مع تقسيم كل مجموعة إلى أربع تقنيات تشطيب وتلميع (F/P). أشارت النتائج إلى أن نوع FBRC أثر بشكل كبير على لمعان السطح والصلابة الدقيقة، بينما تأثرت خشونة السطح بشكل أساسي بتقنيات F/P المستخدمة. على وجه التحديد، أسفر نظام F/P متعدد الخطوات عن أقل خشونة للسطح، بينما أنتجت مجموعة التحكم باستخدام شرائط Mylar أعلى قيم لمعان.
كشفت التحليلات الإحصائية عن وجود علاقات كبيرة بين المعلمات المقاسة: علاقة سلبية بين خشونة السطح واللمعان، وعلاقة إيجابية بين خشونة السطح والصلابة الدقيقة، وعلاقة سلبية بين اللمعان والصلابة الدقيقة. تشير هذه النتائج إلى أن الأسطح الأكثر نعومة تعزز اللمعان بسبب انعكاس الضوء الموحد، بينما تظهر المواد الأكثر صلابة مقاومة أكبر لعمليات التشطيب. رفضت الدراسة جزئيًا الفرضيات الصفرية المتعلقة بتأثيرات نوع FBRC وتقنيات F/P على الخصائص التي تم تقييمها، مما يبرز أهمية كلا العاملين في تحقيق أداء مثالي للمادة. تشمل القيود الملاحظة الظروف المثالية للاختبار، التي لا تعكس تمامًا البيئة الفموية الديناميكية، مما يشير إلى أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تستكشف مجموعة أوسع من المواد والتقنيات في ظل ظروف أكثر واقعية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-06605-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40713603
Publication Date: 2025-07-26
Author(s): Amr Elsayed Elnahas et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study evaluated the effects of various polishing systems on surface roughness (SR), surface gloss (SG), and Vickers microhardness (VMH) of flowable bulk-fill composites reinforced with zirconium oxide fillers. Three types of composites were tested: two with zirconium oxide fillers (PALFIQUE BULK FLOW and Filtek Bulk Fill Flowable) and one with conventional fillers (Tetric N-Flow Bulk Fill). A total of 120 cylindrical specimens were prepared and divided into four subgroups based on the polishing system employed: Mylar strip (control), 1-step, 2-step, and multi-step polishing systems. Measurements were taken using a 3D optical profilometer for SR, a glossmeter for SG, and a Vickers Microhardness tester for VMH, with statistical analysis conducted via two-way ANOVA and other tests (p < 0.05). The results indicated that polishing systems significantly influenced SR, SG, and VMH. Specifically, no significant differences were observed in SR between the control and 1-step groups, while significant differences were noted for the 2-step and multi-step systems. For SG, significant differences were found between the control and multi-step groups, but not between the 1-step and 2-step groups. In terms of VMH, significant differences were evident among all polishing techniques except for the control group. Overall, the study concluded that zirconium oxide reinforcement enhances the properties of flowable bulk-fill composites, with polishing systems playing a critical role in determining surface characteristics.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the growing preference for dental resin composites as restorative materials due to their aesthetic appeal and environmental advantages over traditional dental amalgams. These composites consist of a polymer matrix and filler particles, which enhance their mechanical properties and reduce polymerization shrinkage—a common limitation of the resin matrix. Recent advancements, particularly in nanotechnology, have led to the development of nanofillers that improve the performance of these materials. The emergence of bulk-fill resin composites, capable of polymerizing in thicker layers, has simplified clinical procedures and reduced shrinkage stress, making them increasingly popular in dental practice.
The paper also discusses the importance of surface characteristics, such as roughness and microhardness, which significantly influence the durability and aesthetic outcomes of restorations. Proper finishing and polishing techniques are essential for achieving optimal surface properties, as they affect the restoration’s wear resistance and gloss. Despite the availability of various finishing and polishing systems, there is a lack of research on their effects on flowable bulk-fill resin composites reinforced with zirconium oxide fillers. This study aims to fill that gap by evaluating how different polishing techniques impact surface roughness, gloss, and microhardness, testing three null hypotheses related to the effects of composite type and polishing methods on these surface characteristics.
Methods
In this study, the researchers utilized three types of resin composite materials for their experiments: two flowable bulk fill resin composites reinforced with silica-zirconia fillers—PALFIQUE BULK FLOW (PBF) and Filtek Bulk Fill Flowable (FBF)—and one conventional filler resin composite, Tetric N-Flow Bulk Fill (TBF). The specific materials employed are detailed in Table 1 of the paper. Additionally, various finishing and polishing (F/P) systems were implemented, including a 1-step system (OneGloss), a 2-step system (Sof-Lex Spiral), and a multi-step system (OptiDisc), with the respective techniques outlined in Table 2.
The methodology involved assessing the performance of these materials and F/P systems, although specific experimental procedures and evaluation criteria were not detailed in the provided text. The selection of materials and systems suggests a comprehensive approach to examining the effects of different compositions and finishing techniques on the properties of resin composites.
Results
The results of the study indicate significant differences in surface roughness, gloss, and Vickers microhardness (VMH) among various flowable bulk resin composites (FBRCs) and finishing/polishing (F/P) techniques. A two-way ANOVA revealed no significant difference in overall surface roughness between the FBRCs (p = 0.147), but significant differences were observed between F/P techniques (p < 0.001) and their interaction (p < 0.001). Notably, PALFIQUE BULK FLOW exhibited the lowest surface roughness, while Tetric N-Flow Bulk Fill ranked second. Post hoc comparisons indicated significant differences in surface roughness among specific FBRCs and F/P techniques, particularly between 1-step and multi-step for Filtek Bulk Fill Flowable. In terms of surface gloss, significant differences were found both between FBRCs (p < 0.001) and F/P techniques (p < 0.001), with the interaction also significant (p < 0.001). The highest surface gloss was observed with the control group for both PALFIQUE BULK FLOW and Tetric N-Flow Bulk Fill, while Filtek Bulk Fill Flowable showed similar trends. Lastly, VMH results indicated significant differences among FBRCs (p < 0.001) and F/P techniques (p < 0.001), but the interaction was not significant (p = 0.365). PALFIQUE BULK FLOW demonstrated the highest VMH, followed by Filtek Bulk Fill Flowable, with Tetric N-Flow Bulk Fill showing the lowest. Overall, the study highlights the influence of both material type and finishing technique on the surface properties of FBRCs.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines the methodology and findings related to the evaluation of surface roughness, gloss, and microhardness of flowable bulk-fill resin composites (FBRCs) reinforced with zirconium oxide fillers compared to conventional fillers. The study utilized a sample size of 40 specimens divided into three groups based on the type of FBRC, with each group further subdivided according to four finishing and polishing (F/P) techniques. The results indicated that the type of FBRC significantly influenced surface gloss and microhardness, while surface roughness was primarily affected by the F/P techniques employed. Specifically, the multi-step F/P system yielded the lowest surface roughness, while the control group using Mylar strips produced the highest gloss values.
Statistical analysis revealed significant correlations among the measured parameters: a negative correlation between surface roughness and gloss, a positive correlation between surface roughness and microhardness, and a negative correlation between gloss and microhardness. These findings suggest that smoother surfaces enhance gloss due to uniform light reflection, while harder materials exhibit greater resistance to finishing processes. The study partially rejected the null hypotheses regarding the effects of FBRC type and F/P techniques on the evaluated properties, emphasizing the importance of both factors in achieving optimal material performance. Limitations noted include the idealized testing conditions, which do not fully replicate the dynamic oral environment, suggesting that future research should explore a broader range of materials and techniques under more realistic conditions.