DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05655-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40045314
تاريخ النشر: 2025-03-05
المؤلف: Nancy Mohamed Metwally وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تستقصي هذه الدراسة أداء تيجان BioFLX مقارنةً بالتيجان التقليدية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (SSC) من حيث خشونة السطح وسلوك التآكل، باستخدام مجموعتين تجريبيتين من 14 تاجًا لكل منهما. تم تقييم خشونة السطح باستخدام جهاز قياس البروفيل البصري، بينما تم تقييم مقاومة التآكل من خلال التحميل الديناميكي في جهاز محاكاة المضغ، محاكيًا 100,000 دورة. تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبار T المستقل بمستوى دلالة P < 0.05. تشير النتائج إلى أنه بينما أظهرت تيجان BioFLX خشونة سطح متوسطة أقل (Ra) من تيجان SSC، لم يكن هذا الفرق ذو دلالة إحصائية (T = 0.704، P = 0.495). ومع ذلك، أظهرت تيجان BioFLX انخفاضًا كبيرًا في أحجام التآكل مقارنةً بتيجان SSC (T = 4.524، P = 0.001). تستنتج الدراسة أن تيجان BioFLX لا تقدم فقط مزايا جمالية على SSC ولكنها أيضًا تمتلك مقاومة تآكل كبيرة، مع خشونة سطح مشابهة لتلك الخاصة بالتيجان المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث تسوس الأسنان في مرحلة الطفولة المبكرة (ECC)، مشيرةً إليه كأكثر الأمراض المزمنة انتشارًا بين الأطفال وسببًا مهمًا لفقدان الأسنان الأولية مبكرًا. تؤكد الآثار الضارة لتسوس الأسنان على كلام الأطفال، ووظيفة المضغ، وجودة الحياة العامة على ضرورة وجود علاجات ترميمية فعالة. توصي الأكاديمية الأمريكية لطب الأسنان للأطفال (AAPD) بترميم التيجان للأسنان المتضررة بشدة للحفاظ على سلامتها الهيكلية وإطالة عمرها. تعتبر التيجان المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (SSCs) حاليًا المعيار لاستعادة الأضراس الأولية المتسوسة بشدة، على الرغم من أنها تواجه تحديات مثل التآكل الناتج عن صرير الأسنان والعوامل البيئية التي يمكن أن تؤدي إلى ثقب السطح الإطباقي.
تقدم الورقة تيجان BioFLX كبديل جديد يجمع بين مزايا التيجان المصنوعة من الزركونيا والفولاذ المقاوم للصدأ. مصنوعة من بوليمر راتنج هجين متوافق حيويًا، فإن تيجان BioFLX خالية من المعادن وBis-GMA، مما يوفر فوائد جمالية ووظيفية مثل تحسين التكيف وتقليل تحضير الأسنان. تُعرف بقدرتها على تحمل الأحمال العالية وإظهار مقاومة أكبر للكسر مقارنةً بتيجان الزركونيا. ومع ذلك، هناك فجوة في البحث فيما يتعلق بالخصائص الميكانيكية والسطحية لتيجان BioFLX وآثارها السريرية. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة المخبرية هو تقييم خشونة السطح ومقاومة التآكل لتيجان BioFLX مقارنةً بمواد التيجان الأخرى، مع فرضية العدم التي تفترض عدم وجود اختلافات كبيرة في هذه الخصائص.
طرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، أدوات، أو عينات بيولوجية، ويصف البروتوكولات المتبعة لضمان إمكانية تكرار النتائج ودقتها. يتضمن قسم الطرق أيضًا معلومات حول التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها لتفسير البيانات، موضحًا أي برامج أو خوارزميات تم استخدامها.
تُبرز النتائج الرئيسية المستمدة من الطرق المستخدمة، مع التأكيد على أهميتها بالنسبة للأهداف البحثية العامة. يضمن القسم أن تكون المنهجية شفافة، مما يسمح بالتحقق والتكرار من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
نتائج
تشير النتائج إلى أن خشونة السطح المتوسطة (Ra) لمجموعة FLX-C كانت أقل قليلاً من تلك الخاصة بمجموعة SSC، على الرغم من أن هذا الفرق لم يكن ذو دلالة إحصائية (0.704، $P = 0.495$). أظهر تحليل تضاريس السطح أنه بينما أظهرت كلا المجموعتين قيم مقياس مشابهة، أظهرت مجموعة SSC ميلاً نحو ميزات خشونة مرتفعة، بينما أظهرت مجموعة FLX-C تفضيلًا للاكتئابات.
فيما يتعلق بأحجام التآكل، أظهرت مجموعة FLX-C تآكلًا أقل بشكل ملحوظ (0.069 ± 0.008) مقارنةً بمجموعة SSC (0.096 ± 0.007)، مع قيمة T تبلغ 4.524 وقيمة $P$ تبلغ 0.001. من الجدير بالذكر أن الأسطح المتآكلة لمجموعة SSC تطورت عليها طبقة أكسيد بنية، وأظهر نموذج واحد ثقبًا صغيرًا بعد 100,000 دورة مضغ. بالمقابل، كانت آثار التآكل في مجموعة FLX-C تتميز بخدوش متوافقة مع اتجاه المتضاد المنزلق ووجود طبقات احتكاك على بعض جوانب التآكل.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على أهمية التحقيقات المخبرية لتقييم المواد البيولوجية الترميمية، مع التركيز بشكل خاص على خشونة السطح ومقاومة التآكل لنوعين من التيجان للأطفال: التيجان المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (SSC) وتيجان BioFLX (FLX-C). رفضت الدراسة جزئيًا فرضية العدم، حيث لم تجد فرقًا كبيرًا في خشونة السطح بين نوعي التاجين، ولكنها وجدت فرقًا ملحوظًا في أحجام التآكل، حيث أظهرت تيجان FLX-C قدرة أفضل على التحمل ضد دورات المضغ مقارنةً بـ SSCs. تشير هذه النتيجة إلى أن سطح التاج الأكثر نعومة قد يعزز النظافة الفموية من خلال تقليل تراكم اللويحات.
تضمنت المنهجية إعداد واختبار عينات صارمة، بما في ذلك استخدام جهاز محاكاة المضغ لمحاكاة الظروف الحية. لاحظت الدراسة أنه بينما أظهرت SSCs تآكلًا أوليًا بسبب التشوه البلاستيكي، أظهرت FLX-Cs مقاومة أكبر للتآكل، يُعزى ذلك إلى خصائص موادها. ومع ذلك، تعترف الدراسة بالقيود، مثل عدم وجود آثار الشيخوخة واستخدام الماء بدلاً من اللعاب الاصطناعي للتزليق أثناء اختبار التآكل. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لتقييم سلوك التآكل على مدى فترات طويلة وتقييم خصائص إضافية، مثل التكيف الهامشي واستجابة اللثة، لتوفير فهم أكثر شمولاً لأداء هذه المواد التاجية في البيئات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05655-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40045314
Publication Date: 2025-03-05
Author(s): Nancy Mohamed Metwally et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study investigates the performance of BioFLX crowns compared to traditional stainless-steel crowns (SSC) in terms of surface roughness and wear behavior, utilizing two experimental groups of 14 crowns each. Surface roughness was assessed using an optical profilometer, while wear resistance was evaluated through dynamic loading in a chewing simulator, simulating 100,000 cycles. Statistical analysis was conducted using an independent T-test with a significance level of P < 0.05. The findings indicate that while the BioFLX crowns exhibited lower mean surface roughness (Ra) than the SSC crowns, this difference was not statistically significant (T = 0.704, P = 0.495). However, the BioFLX crowns demonstrated significantly reduced wear volumes compared to the SSC crowns (T = 4.524, P = 0.001). The study concludes that BioFLX crowns not only offer aesthetic advantages over SSC but also possess substantial wear resistance, with surface roughness comparable to that of stainless-steel crowns.
Introduction
The introduction of the research paper addresses Early Childhood Caries (ECC), highlighting it as the most prevalent chronic disease in children and a significant cause of early loss of primary teeth. The detrimental effects of tooth decay on children’s speech, masticatory function, and overall quality of life underscore the necessity for effective restorative therapies. The American Academy of Pediatric Dentistry (AAPD) recommends crown restorations for severely damaged teeth to maintain their structural integrity and prolong their lifespan. Stainless-steel crowns (SSCs) are currently the standard for restoring severely decayed primary molars, although they face challenges such as wear from bruxism and environmental factors that can lead to occlusal surface perforation.
The paper introduces BioFLX crowns as a novel alternative that combines the advantages of zirconia and stainless steel crowns. Made from a biocompatible hybrid resin polymer, BioFLX crowns are free from metal and Bis-GMA, offering aesthetic and functional benefits such as improved adaptability and reduced tooth preparation. They are noted for their ability to withstand high loads and exhibit greater fracture resistance compared to zirconia crowns. However, there is a gap in research regarding the mechanical and surface properties of BioFLX crowns and their clinical implications. The primary objective of this in vitro study is to evaluate the surface roughness and wear resistance of BioFLX crowns compared to other crown materials, with the null hypothesis positing no significant differences in these properties.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials utilized, including any reagents, instruments, or biological samples, and describes the protocols followed to ensure reproducibility and accuracy of the results. The methods section also includes information on the statistical analyses performed to interpret the data, specifying any software or algorithms used.
Key findings derived from the methods employed are highlighted, emphasizing their relevance to the overall research objectives. The section ensures that the methodology is transparent, allowing for validation and replication by other researchers in the field.
Results
The results indicate that the mean surface roughness (Ra) of the FLX-C group was slightly lower than that of the SSC group, although this difference was not statistically significant (0.704, $P = 0.495$). Surface topography analysis revealed that while both groups exhibited similar scale values, the SSC group displayed a tendency towards elevated roughness features, whereas the FLX-C group showed a preference for depressions.
In terms of wear volumes, the FLX-C group demonstrated significantly lower wear (0.069 ± 0.008) compared to the SSC group (0.096 ± 0.007), with a T-value of 4.524 and a $P$-value of 0.001. Notably, the SSC group’s worn surfaces developed a brownish oxide layer, and one specimen exhibited a small perforation after 100,000 chewing cycles. In contrast, wear traces in the FLX-C group were characterized by scratches aligned with the direction of the sliding antagonist and the presence of tribolayers on some wear facets.
Discussion
The discussion section of the study highlights the importance of in vitro investigations for evaluating restorative biomaterials, specifically focusing on the roughness and wear resistance of two types of pediatric crowns: stainless-steel crowns (SSC) and BioFLX crowns (FLX-C). The study partially rejected the null hypothesis, finding no significant difference in surface roughness between the two crown types, but a notable difference in wear volumes, with FLX-C crowns exhibiting superior endurance against chewing cycles compared to SSCs. This finding suggests that a smoother crown surface may enhance oral hygiene by reducing plaque accumulation.
The methodology involved rigorous specimen preparation and testing, including the use of a chewing simulator to mimic in vivo conditions. The study noted that while SSCs showed initial wear due to plastic deformation, FLX-Cs demonstrated greater resistance to wear, attributed to their material properties. However, the study acknowledges limitations, such as the lack of aging effects and the use of water instead of artificial saliva for lubrication during wear testing. Future research is recommended to assess wear behavior over extended periods and to evaluate additional properties, such as marginal adaptation and gingival response, to provide a more comprehensive understanding of the performance of these crown materials in clinical settings.