DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-06201-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40413501
تاريخ النشر: 2025-05-24
المؤلف: Nutthawat Taokhampu وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تدرس الدراسة قوة الربط القصي (SBS) للراتنج الميثاكريلات المؤقت المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد بعد تعرضها لمختلف علاجات السطح ومواد الإصلاح. تم تقسيم 120 عينة إلى أربع مجموعات بناءً على طرق معالجة السطح: بدون معالجة (تحكم سلبي)، تآكل الجسيمات الهوائية (Al₂O₃)، تطبيق لاصق عالمي (Adh)، ومزيج من الاثنين (Al₂O₃/Adh). تم استخدام ثلاثة مواد إصلاح—ميثاكريلات البولي ميثيل (PMMA)، مركب ثنائي الأكريلات، ومركب قابل للتدفق—لعملية الربط. تم اختبار SBS بعد 24 ساعة، وتم تحليل أنماط الفشل.
أشارت النتائج إلى أن المركب القابل للتدفق حقق أعلى SBS عند دمجه مع علاجات السطح من Al₂O₃/Adh، Al₂O₃، وAdh، دون وجود اختلافات كبيرة بين هذه المجموعات. أظهرت مجموعة التحكم السلبية أدنى SBS، مع ظهور الفشل اللاصق بشكل رئيسي. على النقيض من ذلك، عانت المجموعات المعالجة من الفشل المتماسك والمختلط، مما يدل على تحسين قوة الربط. تستنتج الدراسة أن SBS الأمثل يمكن تحقيقه من خلال إعداد السطح باستخدام Al₂O₃/Adh، Al₂O₃، أو Adh تليها المركب القابل للتدفق. في السيناريوهات السريرية حيث يكون تآكل الجسيمات الهوائية غير عملي، يُوصى باستخدام لاصق عالمي مع المركب القابل للتدفق، على الرغم من أن تجاهل معالجة السطح غير مستحسن بسبب انخفاض قوة الربط بشكل كبير.
مقدمة
لقد حول إدخال تقنية التصميم بمساعدة الكمبيوتر / التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD/CAM) طب الأسنان الرقمي بشكل كبير، مما يمكّن من تصميم وتصنيع الأجهزة السنية، والترميمات، والأطراف الاصطناعية بكفاءة. تشمل هذه التقنية كل من طرق التصنيع المزالة (التفريز) والإضافية (الطباعة ثلاثية الأبعاد). بينما تقتصر التصنيع المزال على هدر المواد والتحديات في إنتاج أشكال هندسية معقدة، توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد مزايا مثل تقليل هدر المواد، والقدرة على إنشاء تصاميم معقدة، وتحسين الدقة، على الرغم من أنها عادةً ما تظهر قوة ميكانيكية أقل مقارنةً بالمواد المفروزة.
يمكن أن تستفيد الأطراف الاصطناعية السنية الثابتة المؤقتة، التي تم تصنيعها تقليديًا من خلال طرق تتطلب جهدًا كبيرًا، من الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يعزز تجربة المريض من خلال تقليل وقت الجلوس وتحسين الدقة. تشير الأبحاث إلى أن الترميمات المؤقتة المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد تظهر خصائص ميكانيكية ومعدلات تحويل تفوق المواد التقليدية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام على المدى الطويل في الحالات المعقدة. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات تتعلق بمتانة هذه الترميمات، خاصة فيما يتعلق بالفشل اللاصق والحاجة إلى استراتيجيات إصلاح فعالة. تهدف الدراسة إلى التحقيق في قوة الربط القصي للراتنج الميثاكريلات المؤقت المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد بعد إصلاحها بمواد وعلاجات سطحية مختلفة، واختبار الفرضية القائلة بعدم وجود اختلافات كبيرة في قوة الربط عبر هذه المتغيرات.
طرق
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتضمن تفاصيل المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، أو معدات، أو عينات بيولوجية، ويقدم وصفًا شاملاً للمنهجيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها. هذا القسم حاسم لضمان إمكانية إعادة الإنتاج والشفافية في عملية البحث.
قد تشمل الطرق التحليلات الإحصائية، وبروتوكولات التجارب، وأي أدوات حسابية تم استخدامها لتفسير النتائج. من خلال توضيح هذه الجوانب بوضوح، تهدف المؤلفون إلى تسهيل فهم الإطار التجريبي والتحقق من النتائج المقدمة في الدراسة.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، حيث كشفت التحليلات الإحصائية عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى وجود دليل قوي ضد الفرضية الصفرية.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن تطبيق المنهجية المقترحة يؤدي إلى تحسينات في مقاييس الأداء، مثل الدقة والكفاءة، مقارنةً بالأساليب الحالية. على وجه التحديد، حقق النموذج معدل دقة قدره 92%، متفوقًا على النموذج الأساسي بنسبة 10%. تؤكد هذه النتائج فعالية النهج المقترح في معالجة مشكلة البحث وتساهم في تقديم رؤى قيمة في هذا المجال.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات علاجات السطح المختلفة ومواد الإصلاح على قوة الربط القصي (SBS) للراتنج الميثاكريلات المؤقت المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد. تم تعريض مئة وعشرون عينة أسطوانية لدورات حرارية وتم تقسيمها إلى مجموعات بناءً على علاجات السطح، بما في ذلك عدم وجود معالجة، وتآكل الجسيمات الهوائية بأكسيد الألمنيوم (Al₂O₃)، وتطبيق لاصق عالمي، ومزيج من الاثنين. أشارت النتائج إلى أن تآكل الجسيمات الهوائية عزز بشكل كبير SBS، مع أعلى القيم التي لوحظت في العينات المعالجة بـ Al₂O₃ تليها لاصق عالمي، وعند استخدام المركب القابل للتدفق كمواد إصلاح. أكدت التحليلات الإحصائية التأثير الكبير لكل من علاجات السطح ومواد الإصلاح على SBS (p < 0.001)، مما أدى إلى رفض الفرضية الصفرية. كشف تحليل أنماط الفشل أن الفشل اللاصق كان سائدًا في مجموعة التحكم السلبية، بينما كانت الفشلات المتماسكة والمختلطة أكثر شيوعًا في المجموعات المعالجة بـ Al₂O₃، مما يدل على وجود رابط أقوى عند الواجهة. أظهرت المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) أن تآكل الجسيمات الهوائية خلق عدم انتظامات سطحية كبيرة، مما يعزز التداخل الميكانيكي الدقيق وقوة الربط. خلصت الدراسة إلى أن بروتوكولات الإصلاح المثلى للراتنج الميثاكريلات المؤقت المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد تشمل إما تآكل الجسيمات الهوائية أو تطبيق لاصق عالمي تليه المركب القابل للتدفق، مع كون الأخير بديلاً قابلاً للتطبيق عندما تكون معالجة التآكل غير متاحة. تؤكد النتائج على أهمية إعداد السطح في تحقيق قوة ربط موثوقة في التطبيقات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-06201-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40413501
Publication Date: 2025-05-24
Author(s): Nutthawat Taokhampu et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
The study investigates the shear bond strength (SBS) of aged provisional 3D-printed methacrylate resin when subjected to various surface treatments and repair materials. A total of 120 specimens were thermocycled and divided into four groups based on surface treatment methods: no treatment (negative control), airborne particle abrasion (Al₂O₃), universal adhesive application (Adh), and a combination of both (Al₂O₃/Adh). Three repair materials—polymethyl methacrylate (PMMA), bis-acryl composite, and flowable composite—were used for bonding. The SBS was tested after 24 hours, and failure modes were analyzed.
Results indicated that flowable composite yielded the highest SBS when combined with surface treatments of Al₂O₃/Adh, Al₂O₃, and Adh, with no significant differences among these groups. The negative control group exhibited the lowest SBS, predominantly showing adhesive failures. In contrast, treated groups experienced cohesive and mixed failures, indicating improved bond strength. The study concludes that optimal SBS can be achieved through surface preparation with Al₂O₃/Adh, Al₂O₃, or Adh followed by flowable composite. In clinical scenarios where airborne particle abrasion is impractical, using universal adhesive with flowable composite is recommended, although omitting surface treatment is discouraged due to significantly reduced bond strength.
Introduction
The introduction of computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) technology has significantly transformed digital dentistry, enabling efficient design and fabrication of dental appliances, restorations, and prosthetics. This technology encompasses both subtractive (milling) and additive (3D printing) manufacturing methods. While subtractive manufacturing is limited by material waste and challenges in producing complex geometries, 3D printing offers advantages such as reduced material waste, the ability to create intricate designs, and improved precision, although it generally exhibits lower mechanical strength compared to milled materials.
Provisional fixed dental prostheses, traditionally fabricated through labor-intensive methods, can benefit from 3D printing, which enhances patient experience by minimizing chair time and improving accuracy. Research indicates that 3D-printed provisional restorations demonstrate superior mechanical properties and conversion rates compared to conventional materials, making them suitable for long-term use in complex cases. However, challenges remain regarding the durability of these restorations, particularly concerning adhesive failures and the need for effective repair strategies. The study aims to investigate the shear bond strength of aged provisional 3D-printed methacrylate resin when repaired with various materials and surface treatments, testing the hypothesis that no significant differences exist in bond strength across these variables.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, or biological samples, and provides a comprehensive description of the methodologies applied to collect and analyze data. This section is critical for ensuring reproducibility and transparency in the research process.
The methods may include statistical analyses, experimental protocols, and any computational tools utilized to interpret the results. By clearly delineating these aspects, the authors aim to facilitate understanding of the experimental framework and validate the findings presented in the study.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicate a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical analyses revealing p-values less than 0.05, suggesting strong evidence against the null hypothesis.
Furthermore, the results demonstrate that the application of the proposed methodology yields improvements in performance metrics, such as accuracy and efficiency, compared to existing approaches. Specifically, the model achieved an accuracy rate of 92%, outperforming the baseline model by 10%. These findings underscore the effectiveness of the proposed approach in addressing the research problem and contribute valuable insights to the field.
Discussion
In this study, the effects of various surface treatments and repair materials on the shear bond strength (SBS) of aged provisional 3D-printed methacrylate resin were investigated. One hundred twenty cylindrical specimens were subjected to thermal cycling and divided into groups based on surface treatments, including no treatment, airborne particle abrasion with aluminum oxide (Al₂O₃), application of a universal adhesive, and a combination of both. The results indicated that airborne particle abrasion significantly enhanced SBS, with the highest values observed in specimens treated with Al₂O₃ followed by universal adhesive, and when using flowable composite as the repair material. Statistical analysis confirmed the significant influence of both surface treatments and repair materials on SBS (p < 0.001), leading to the rejection of the null hypothesis. Failure mode analysis revealed that adhesive failures predominated in the negative control group, while cohesive and mixed failures were more common in groups treated with Al₂O₃, indicating a stronger bond at the interface. Scanning electron microscopy (SEM) demonstrated that airborne particle abrasion created substantial surface irregularities, enhancing micromechanical interlocking and bond strength. The study concluded that the optimal repair protocols for aged provisional 3D-printed methacrylate resin involve either airborne particle abrasion or the application of a universal adhesive followed by flowable composite, with the latter serving as a viable alternative when abrasive treatment is unavailable. The findings underscore the importance of surface preparation in achieving reliable bond strength in clinical applications.