DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-023-03708-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38200506
تاريخ النشر: 2024-01-10
المؤلف: Ojasvini Arora وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة استقرار اللون والصلابة لأربعة أنواع من الراتنجات الأكريليكية المستخدمة في طب الأسنان: ظل وردي مطبوع بتقنية 3D (PP)، ظل وردي من بولي (ميثيل ميثاكريلات) (PMMA) مصقول (MP)، ظل سن مطبوع بتقنية 3D (PT)، وظل سن من PMMA مصقول (MT). شملت الأبحاث إعداد وتلميع العينات لاختبارات الصلابة واستقرار اللون. تم استخدام اختبار صلابة فيكرز لتقييم الصلابة، بينما تم تقييم استقرار اللون من خلال غمر العينات في القهوة وكوكاكولا لمدة سبعة أيام، مع أخذ القياسات في بداية ونهاية فترة الغمر باستخدام مقياس الطيف الرقمي.
أشارت النتائج إلى أن PMMA المصقول أظهر استقرار لون أفضل مقارنة بالراتنجات المطبوعة بتقنية 3D. على وجه التحديد، أظهرت عينات ظل الورد وظل السن المصقولين استقرار لون مشابه، بينما تفوقت عينات ظل السن المطبوعة بتقنية 3D على عينات ظل الورد. من حيث الصلابة، كان ظل السن من PMMA المصقول هو الأكثر قوة، يليه ظل السن المطبوعة بتقنية 3D، بينما أظهرت عينات ظل الورد، سواء كانت مصقولة أو مطبوعة بتقنية 3D، صلابة أقل. تستنتج الدراسة أن مواد PMMA المصقولة تفضل لاستقرار اللون، وأن راتنجات ظل السن، سواء كانت مصقولة أو مطبوعة بتقنية 3D، تمتلك صلابة أكبر من نظيراتها ذات الظل الوردي.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الزيادة المتزايدة في انتشار السكان فاقدي الأسنان بسبب ارتفاع متوسط العمر المتوقع وتفاوت الوعي بالصحة الفموية على مستوى العالم. يتم تصنيع أطقم الأسنان الكاملة التقليدية بشكل أساسي باستخدام طريقة تشكيل الضغط، التي تعاني من انكماش بوليمري مرتفع، مما يدفع إلى تطوير تقنيات بديلة مثل التشكيل بالحقن. على الرغم من أن التشكيل بالحقن يحسن من خصائص الأطقم، إلا أنه لا يزال يتطلب زيارات متعددة للمرضى وعمليات مختبرية. يسمح إدخال التصميم بمساعدة الكمبيوتر والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD/CAM) لأطقم الأسنان الكاملة، الذي اقترحه مايدا وآخرون في عام 1994 وشهّره غوداكير وآخرون في عام 2012، بإنشاء الأطقم في موعدين فقط، مما يسهل العملية بشكل كبير.
تشمل تقنية CAD/CAM كل من طرق التصنيع الطاردة والإضافية، مما يمكّن من إنتاج الأطقم من كتل مسبقة الصنع من بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) أو من خلال تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. لا تقلل هذه الابتكارات من الحاجة إلى إعادة تشكيل فحسب، بل تعزز أيضًا الكفاءة مقارنة بالطرق التقليدية. على الرغم من الإمكانات الواعدة لأطقم الأسنان الكاملة المطبوعة بتقنية 3D، إلا أن هناك أبحاثًا محدودة تقارن خصائصها الفيزيائية بتلك الخاصة بالأطقم المصقولة، لا سيما فيما يتعلق بالصلابة واستقرار اللون. تهدف الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال تقييم هذه الخصائص في ظلال الورد وظلال الأسنان من كل من راتنجات الأكريليك المصقولة والمطبوعة بتقنية 3D، واختبار الفرضية الصفرية التي تفترض عدم وجود اختلافات كبيرة بين المجموعتين.
طرق
في هذه الدراسة، تم تقييم أربع مجموعات متميزة من المواد من حيث صلابتها الدقيقة واستقرار لونها. شملت المواد: المجموعة A، راتنج أكريليكي وردي مطبوع بتقنية 3D (Asiga DentaBASE)؛ المجموعة B، PMMA وردي مصقول (Ivotion Base)؛ المجموعة C، راتنج أكريليكي ظل سن مطبوع بتقنية 3D (Asiga DentaTOOTH)؛ والمجموعة D، PMMA ظل سن مصقول (Ivotion Dent). تم اختبار ما مجموعه 48 عينة، حيث تم تخصيص 24 عينة لتقييم الصلابة الدقيقة و24 عينة المتبقية لتقييم استقرار اللون، مع تحليل ست عينات من كل مجموعة.
تسمح هذه الطريقة المنهجية بإجراء تحليل مقارن للخصائص الميكانيكية والجمالية لهذه المواد السنية، وهو أمر حاسم لتطبيقها في البيئات السريرية. ستساهم النتائج من هذه التقييمات في فهم خصائص الأداء لكل نوع من المواد في التطبيقات السنية.
نتائج
تشير نتائج الدراسة، المقدمة في الجداول 2 و3 والأشكال 3 و4، إلى أن PMMA المصقول يظهر استقرار لون أفضل مقارنة بعينات الراتنج المطبوعة بتقنية 3D. على وجه التحديد، أظهرت كل من عينات ظل الورد وظل السن المصقولين استقرار لون قابل للمقارنة، بينما تفوقت عينات ظل السن المطبوعة بتقنية 3D على عينات ظل الورد المطبوعة بتقنية 3D في هذا الصدد.
من حيث الصلابة، وُجد أن PMMA ظل السن المصقول هو المادة الأكثر تفوقًا، يليه عينات ظل السن المطبوعة بتقنية 3D. بالمقابل، كانت قيم الصلابة لـ PMMA الوردي المصقول وعينات الراتنج المطبوعة بتقنية 3D مشابهة ووجدت أنها أقل من تلك الخاصة بمواد CAD/CAM ذات ظل السن. تسلط هذه النتائج الضوء على مزايا PMMA المصقول في كل من استقرار اللون والصلابة، لا سيما لتطبيقات ظل السن.
مناقشة
تحققت الدراسة من استقرار اللون والصلابة لمواد CAD/CAM المختلفة المستخدمة في تصنيع أطقم الأسنان الكاملة، كاشفة أن PMMA المصقول أظهر استقرار لون أفضل مقارنة بـ PMMA المطبوعة بتقنية 3D. بينما وُجد أن صلابة راتنجات ظل الورد المصقول وظل الورد المطبوعة بتقنية 3D كانت مشابهة، أظهرت كل من ظلال الأسنان المصقولة والمطبوعة بتقنية 3D صلابة أعلى من نظيراتها ذات الظل الوردي. تم رفض الفرضية الصفرية، التي افترضت عدم وجود اختلافات كبيرة في الخصائص الفيزيائية لهذه المواد، جزئيًا.
تشمل العوامل التي تسهم في الاختلافات الملحوظة في استقرار اللون تدهور السطح المرتبط بمحتوى الحشوات في الراتنج ومستويات المونومر المتبقية. على وجه التحديد، قد تكون الراتنجات المطبوعة بتقنية 3D، التي تحتوي عادةً على عدد أقل من الحشوات غير العضوية، أكثر عرضة لتدهور السطح وامتصاص الماء، مما قد يؤدي إلى زيادة احتفاظ صبغة اللون. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من الأبحاث لتوضيح العلاقة بين محتوى المونومر المتبقي والخصائص الفيزيائية للراتنجات المطبوعة بتقنية 3D، حيث تظل الأدلة الحالية غير حاسمة. بشكل عام، تسلط النتائج الضوء على أهمية اختيار المواد في تصنيع الأطقم لتعزيز العمر الافتراضي والأداء الجمالي.
القيود
تعترف الدراسة الحالية بعدة قيود قد تؤثر على تعميم نتائجها. من الجدير بالذكر أنه لم يتم محاكاة الظروف الفموية وعملية شيخوخة العينات، مما قد يؤثر على متانة وأداء المواد التي تم تقييمها. بالإضافة إلى ذلك، تقترح الدراسة أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تستكشف علامات تجارية مختلفة من مواد CAD/CAM لتوفير فهم أوسع لخصائصها وتطبيقاتها.
علاوة على ذلك، لم يتم تقييم تأثير الاتجاهات المختلفة أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يشير إلى منطقة محتملة لمزيد من التحقيق. لتعزيز صحة النتائج التي تم الحصول عليها، يوصي المؤلفون بأن تشمل الدراسات اللاحقة تجارب سريرية لتأكيد النتائج المقدمة في هذا البحث.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-023-03708-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38200506
Publication Date: 2024-01-10
Author(s): Ojasvini Arora et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study investigates the color stability and hardness of four types of CAD/CAM acrylic resins used in dentistry: 3D-printed pink shade (PP), milled poly(methyl methacrylate) (PMMA) pink shade (MP), 3D-printed tooth shade (PT), and milled PMMA tooth shade (MT). The research involved preparing and polishing samples for both hardness and color stability tests. The Vickers hardness test was employed to assess hardness, while color stability was evaluated by immersing samples in coffee and Coca-Cola for seven days, with measurements taken at the start and end of the immersion period using a digital spectrophotometer.
The results indicated that milled PMMA exhibited superior color stability compared to 3D-printed resins. Specifically, both milled pink and tooth shade samples demonstrated similar color stability, while the 3D-printed tooth shade samples outperformed the pink shade samples. In terms of hardness, the milled tooth shade PMMA was the most robust, followed by the 3D-printed tooth shade, whereas the pink shade samples, both milled and 3D-printed, showed inferior hardness. The study concludes that milled PMMA materials are preferable for color stability, and tooth shade resins, whether milled or 3D-printed, possess greater hardness than their pink shade counterparts.
Introduction
The introduction highlights the increasing prevalence of edentulous populations due to rising life expectancy and varying oral health awareness globally. Traditional complete dentures are primarily fabricated using the compression molding method, which suffers from high polymerization shrinkage, prompting the development of alternative techniques such as injection molding. Although injection molding improves denture properties, it still requires multiple patient visits and laboratory processes. The introduction of computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) for complete dentures, first proposed by Maeda et al. in 1994 and popularized by Goodacre et al. in 2012, allows for the creation of dentures in just two appointments, significantly streamlining the process.
CAD/CAM technology encompasses both subtractive and additive manufacturing methods, enabling the production of dentures from prefabricated blocks of polymethylmethacrylate (PMMA) or through 3D printing techniques. This innovation not only reduces the need for reshaping but also enhances efficiency compared to traditional methods. Despite the promising potential of 3D-printed complete dentures, there is limited research comparing their physical properties with those of milled dentures, particularly regarding hardness and color stability. The study aims to address this gap by assessing these characteristics in pink and tooth shades of both milled and 3D-printed acrylic resins, testing the null hypothesis that no significant differences exist between the two groups.
Methods
In this study, four distinct groups of materials were evaluated for their microhardness and color stability. The materials included: Group A, Pink 3D-printed acrylic resin (Asiga DentaBASE); Group B, Pink milled PMMA (Ivotion Base); Group C, 3D-printed tooth shade acrylic resin (Asiga DentaTOOTH); and Group D, tooth shade milled PMMA (Ivotion Dent). A total of 48 samples were tested, with 24 samples designated for microhardness assessment and the remaining 24 for color stability evaluation, with six samples from each group being analyzed.
This methodological approach allows for a comparative analysis of the mechanical and aesthetic properties of these dental materials, which is crucial for their application in clinical settings. The findings from these assessments will contribute to understanding the performance characteristics of each material type in dental applications.
Results
The results of the study, presented in Tables 2 and 3 and Figures 3 and 4, indicate that milled PMMA exhibits superior color stability compared to 3D-printed resin samples. Specifically, both milled pink and tooth shade samples demonstrated comparable color stability, while 3D-printed tooth shade samples outperformed the pink shade 3D-printed samples in this regard.
In terms of hardness, milled tooth shade PMMA was found to be the most superior material, followed by 3D-printed tooth shade samples. Conversely, the hardness values of milled pink PMMA and 3D-printed resin samples were similar and were found to be inferior to those of the tooth shade CAD/CAM materials. These findings highlight the advantages of milled PMMA in both color stability and hardness, particularly for tooth shade applications.
Discussion
The study investigated the color stability and hardness of different CAD/CAM materials used in complete denture fabrication, revealing that milled PMMA exhibited superior color stability compared to 3D-printed PMMA. While the hardness of milled pink shade and 3D-printed pink shade resins was found to be similar, both milled and 3D-printed tooth shades demonstrated higher hardness than their pink counterparts. The null hypothesis, which posited no significant differences in the physical properties of these materials, was partially rejected.
Factors contributing to the observed differences in color stability include surface deterioration linked to the resin’s filler content and residual monomer levels. Specifically, 3D-printed resins, which typically contain fewer inorganic fillers, may be more prone to surface deterioration and water absorption, potentially leading to increased color pigment retention. The study emphasizes the need for further research to clarify the relationship between residual monomer content and the physical properties of 3D-printed resins, as current evidence remains inconclusive. Overall, the findings highlight the importance of material selection in denture fabrication to enhance longevity and aesthetic performance.
Limitations
The current study acknowledges several limitations that may affect the generalizability of its findings. Notably, the simulation of oral conditions and the aging process of the samples were not conducted, which could influence the durability and performance of the materials assessed. Additionally, the study suggests that future research should explore various brands of CAD/CAM materials to provide a broader understanding of their properties and applications.
Moreover, the impact of different orientations during the 3D printing process was not evaluated, indicating a potential area for further investigation. To strengthen the validity of the results obtained, the authors recommend that subsequent studies include clinical trials to confirm the findings presented in this research.