مقارنة بين سلوكيات البلمرة والصلابة الدقيقة وقوة الضغط بين الراتنجات المملوءة بالكامل والراتنجات الأساسية المعالجة مزدوجة الشفاء
Comparison of polymerization behaviors, microhardness and compressive strength between bulk-fill resin and dual-cured core resin

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-06353-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40596986
تاريخ النشر: 2025-07-01
المؤلف: Hye Jeong Kim وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات

نظرة عامة

هدفت هذه الدراسة إلى تقييم انكماش البوليمر، والصلابة الدقيقة، وعمق الشفاء (DOC)، وقوة الضغط لمواد الراتنج المركب المختلفة المستخدمة في ترميم اللب، مع مقارنة الراتنجات المركبة ذات الشفاء المزدوج والراتنجات المركبة ذات التعبئة الضوئية (LC). تضمنت المجموعة التجريبية راتنجات مركبة ذات تعبئة ضخمة (Filtek One Bulk fill، Bulk Fill Base، Metafil Bulkfill One) وراتنجات مركبة ذات شفاء مزدوج (Luxacore Z، Any-Core)، بينما كانت راتنجات LC التقليدية (Filtek Z350، Metafil flo) بمثابة ضوابط. تم تقييم المقاييس الرئيسية باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه واختبار Duncan بعد ذلك بمستوى ثقة 95%.

أشارت النتائج إلى أن انكماش البوليمر الخطي كان أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة راتنجات اللب ذات الشفاء المزدوج مقارنة بكل من مجموعة الضوابط ومجموعة التعبئة الضخمة، حيث أظهرت أوضاع الشفاء المزدوج انكماشًا أكبر من الأوضاع ذات الشفاء الذاتي. كان DOC متفوقًا بشكل ملحوظ في مجموعة راتنجات التعبئة الضخمة مقارنة بالتحكم، مع ملاحظات على اختلافات بين راتنجات اللب ذات الشفاء المزدوج. بالإضافة إلى ذلك، اختلفت قوة الضغط في مجموعة التعبئة الضخمة بشكل كبير بناءً على المنتج المحدد، حيث أظهرت قوة أعلى في أوضاع الشفاء المزدوج مقارنة بالأوضاع ذات الشفاء الذاتي. خلصت الدراسة إلى أن راتنجات التعبئة الضخمة تتفوق على راتنجات اللب التقليدية والمزدوجة من حيث انكماش البوليمر وDOC، حيث تحقق DOC كافٍ عند عمق 4 مم، بينما كان DOC لراتنجات اللب ذات الشفاء المزدوج يعتمد على المنتج.

مقدمة

تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية ضرورة بناء اللب للأسنان المتضررة بشدة، والتي قد تنجم عن التسوس أو الإصابة أو العلاجات السابقة. تُستخدم مواد مختلفة، بما في ذلك الأملغم السني وراتنجات المركب، لهذا الغرض، حيث تُفضل راتنجات اللب المركبة بسبب قدراتها على الربط وخصائصها الميكانيكية. ومع ذلك، تواجه راتنجات LC تحديات في التجاويف العميقة، مثل عدم اكتمال التصلب بسبب اختراق الضوء المحدود، وانكماش البوليمر، واستقرار اللون، مما قد يؤثر على طول عمر الترميم.

لمعالجة هذه القضايا، تم تطوير راتنجات مركبة ذات شفاء مزدوج، مما يسمح بالتصلب الضوئي والكيميائي. على الرغم من مزاياها، تؤثر عوامل مثل شدة الضوء وجودة التنشيط بشكل كبير على درجة التحويل (DC)، وعمق الشفاء (DOC)، وانكماش التصلب. تهدف مقدمة راتنجات التعبئة الضخمة إلى تعزيز الكفاءة في الإجراءات الترميمية من خلال تمكين التصلب الضخم في تطبيق واحد، مما يقلل من وقت الجلوس ويقلل من خطر احتباس الهواء. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم انكماش التصلب، والصلابة الدقيقة، وDOC، وقوة الضغط لكل من راتنجات اللب ذات الشفاء المزدوج وراتنجات التعبئة الضخمة المستخدمة في ترميم اللب.

طرق

في هذه الدراسة، قام المؤلفون بالتحقيق في خصائص راتنجات المركب المختلفة، مصنفين إياها إلى مجموعات تجريبية وضابطة. تضمنت المجموعة التجريبية راتنجات مركبة ذات تعبئة ضخمة وراتنجات مركبة ذات شفاء مزدوج، بينما تضمنت المجموعة الضابطة راتنجين تقليديين من راتنجات LC. تم تحديد حجم العينة بناءً على بيانات أولية، مع هدف لمستوى دلالة (α) يبلغ 0.05 وقوة إحصائية تبلغ 0.80. بالنسبة لاختبارات قوة الضغط وانكماش البوليمر الخطي، تم استخدام اثني عشر نموذجًا لكل مجموعة (n = 12)، بينما لاختبارات عمق الشفاء والصلابة الدقيقة، تم اختبار خمسة نماذج لكل مجموعة (n = 5)، مع قياس كل نموذج ثلاث مرات.

تضمنت المجموعة التجريبية ذات التعبئة الضخمة راتنجًا مركبًا عالي اللزوجة (Filtek One Bulk fill، 3M) واثنين من راتنجات التعبئة الضخمة منخفضة اللزوجة (Bulk Fill Base وMetafil Bulkfill One، كلاهما من Sun Medical). تم اختبار راتنجات اللب ذات الشفاء المزدوج في وضعين: الشفاء المزدوج والشفاء الذاتي (SC)، مع تعيين المجموعات كـ CLD، CLS (Luxacore Z) وCAD، CAS (Any-Core MEDICLUS). تضمنت المجموعة الضابطة راتنجًا مركبًا نانويًا (Filtek Z350) وراتنجًا سائلًا ميكروياً (Metafil Flo). يتم تقديم التركيب الكيميائي التفصيلي والمواد المستخدمة في الدراسة في الجدول 1.

نتائج

يقدم قسم “النتائج” في الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح النتائج التي توصلت إليها الدراسة، مع تسليط الضوء على الاتجاهات البيانية الهامة والتحليلات الإحصائية التي تدعم الفرضيات. غالبًا ما يتم توضيح النتائج من خلال الرسوم البيانية أو الجداول أو المعادلات، مما يوفر تمثيلًا بصريًا واضحًا للنتائج.

قد يتضمن القسم أيضًا مقارنات بين المجموعات التجريبية، وظروف التحكم، وأي معايير ذات صلة. من الضروري ملاحظة أي علاقات ملحوظة أو علاقات سببية، بالإضافة إلى تداعيات هذه النتائج في سياق السؤال البحثي الأوسع. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتأكيد ادعاءات البحث بالأدلة التجريبية، مما يمهد الطريق للنقاش والتفسير اللاحق.

نقاش

في هذه الدراسة، تم تقييم انكماش البوليمر الخطي، وعمق الشفاء (DOC)، وصلابة فيكرز الدقيقة، وقوة الضغط لمختلف راتنجات المركب لتقييم ملاءمتها للتطبيقات السنية. تم اختبار اثني عشر نموذجًا من كل مجموعة، مما كشف أن راتنجات التعبئة الضخمة (BBB، BMF، وBFO) أظهرت انكماشًا أقل بشكل ملحوظ مقارنة براتنجات اللب ذات الشفاء المزدوج (CAD، CAS، CLD) وراتنجات السائل التقليدية (FMF، FTZ). اختلفت معدلات الانكماش، حيث أظهر BFO أقل معدل، بينما كان CAD الأعلى. تم تقييم DOC باستخدام نسبة الصلابة الدقيقة من الأسفل/الأعلى (B/T)، حيث حقق BMF وCAS نسبًا فوق 80%، مما يدل على عمق بوليمر كافٍ، بينما أدت CLD وCLS أداءً ضعيفًا.

أشارت اختبارات الصلابة الدقيقة إلى أن FTZ كان لديه أعلى صلابة سطحية، بينما كان BBB الأقل. أظهرت نتائج قوة الضغط أن BMF كان لديه أعلى قوة بين راتنجات التعبئة الضخمة، بينما أظهر CLS أقل قوة بين مجموعات الشفاء المزدوج. تشير النتائج إلى أن راتنجات التعبئة الضخمة مفيدة لترميم التجاويف العميقة بسبب انخفاض انكماشها وخصائصها الميكانيكية الكافية. ومع ذلك، تعترف الدراسة بوجود قيود في مدة القياس وتقترح أن مزيدًا من البحث مع فترات مراقبة ممتدة وطرق تحليل متقدمة ضرورية لتقييم شامل لخصائص البوليمر. بشكل عام، يُوصى باستخدام راتنجات التعبئة الضخمة كمواد موثوقة لبناء اللب وترميم التجاويف العميقة.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-06353-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40596986
Publication Date: 2025-07-01
Author(s): Hye Jeong Kim et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations

Overview

This study aimed to evaluate the polymerization shrinkage, microhardness, depth of cure (DOC), and compressive strength of various composite resin materials used for core restoration, specifically comparing dual-cured core resin composites and light-cured (LC) bulk-fill composites. The experimental group included bulk-fill resin composites (Filtek One Bulk fill, Bulk Fill Base, Metafil Bulkfill One) and dual-cured core resin composites (Luxacore Z, Any-Core), while conventional LC resin composites (Filtek Z350, Metafil flo) served as controls. Key metrics were assessed using one-way ANOVA and Duncan’s post-hoc test at a 95% confidence level.

Results indicated that the linear polymerization shrinkage was significantly higher in the dual-cured core resin group compared to both the control and bulk-fill groups, with dual-cured modes exhibiting greater shrinkage than self-cured modes. The DOC was notably superior in the bulk-fill resin group relative to the control, with variations observed among dual-cured core resins. Additionally, compressive strength in the bulk-fill group varied significantly based on the specific product, showing higher strength in dual-cured modes compared to self-cured modes. The study concluded that bulk-fill resins outperform conventional and dual-cured core resins in terms of polymerization shrinkage and DOC, achieving adequate DOC at a depth of 4 mm, while the DOC for dual-cured core resins was product-dependent.

Introduction

The introduction of this research paper discusses the necessity of core build-up for severely damaged teeth, which may result from decay, injury, or previous treatments. Various materials, including dental amalgam and resin composites, are utilized for this purpose, with composite resin cores being favored due to their bonding capabilities and mechanical properties. However, light-cured (LC) resin composites face challenges in deep cavities, such as incomplete solidification due to limited light penetration, polymerization shrinkage, and color stability, which can compromise restoration longevity.

To address these issues, dual-cured resin composites have been developed, allowing for both light and chemical solidification. Despite their advantages, factors such as light intensity and activation quality significantly influence the degree of conversion (DC), depth of cure (DOC), and solidification shrinkage. The introduction of bulk-fill resin composites aims to enhance efficiency in restorative procedures by enabling bulk solidification in one application, thereby reducing chair time and minimizing the risk of air entrapment. This study aims to evaluate the solidification shrinkage, microhardness, DOC, and compressive strength of both dual-cured and bulk-fill composite resin materials used for core restoration.

Methods

In this study, the authors investigated the properties of various resin composites, categorizing them into experimental and control groups. The experimental group comprised bulk-fill resin composites and dual-cured core resin composites, while the control group included two conventional light-cured (LC) resin composites. The sample size was established based on preliminary data, aiming for a significance level (α) of 0.05 and a statistical power of 0.80. For compressive strength and linear polymerization shrinkage tests, twelve specimens per group (n = 12) were utilized, whereas for depth of cure and microhardness tests, five specimens per group (n = 5) were tested, with each specimen measured three times.

The bulk-fill experimental group included a high-viscosity bulk-fill composite (Filtek One Bulk fill, 3M) and two low-viscosity bulk-fill composites (Bulk Fill Base and Metafil Bulkfill One, both from Sun Medical). The dual-cured core resin composites were tested in two modes: dual-cured and self-curing (SC), with the groups designated as CLD, CLS (Luxacore Z) and CAD, CAS (Any-Core MEDICLUS). The control group featured a nanofilled composite (Filtek Z350) and a microfilled flowable resin (Metafil Flo). Detailed chemical compositions and materials used in the study are provided in Table 1.

Results

The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data trends and statistical analyses that support the hypotheses. The results are often illustrated through graphs, tables, or equations, providing a clear visual representation of the findings.

The section may also include comparisons between experimental groups, control conditions, and any relevant benchmarks. It is essential to note any observed correlations or causal relationships, as well as the implications of these results in the context of the broader research question. Overall, this section serves to substantiate the research claims with empirical evidence, laying the groundwork for subsequent discussion and interpretation.

Discussion

In this study, the linear polymerization shrinkage, depth of cure (DOC), Vickers microhardness, and compressive strength of various resin composites were evaluated to assess their suitability for dental applications. Twelve specimens from each group were tested, revealing that bulk-fill resin composites (BBB, BMF, and BFO) exhibited significantly lower polymerization shrinkage compared to dual-cured core resins (CAD, CAS, CLD) and conventional flowable resins (FMF, FTZ). The shrinkage rates varied, with BFO showing the lowest rate, while CAD had the highest. The DOC was assessed using the bottom/top (B/T) microhardness ratio, where BMF and CAS achieved ratios above 80%, indicating adequate polymerization depth, while CLD and CLS performed poorly.

Microhardness tests indicated that FTZ had the highest surface hardness, while BBB had the lowest. The compressive strength results showed that BMF had the highest strength among the bulk-fill resins, while CLS exhibited the lowest strength among the dual-cured groups. The findings suggest that bulk-fill resins are advantageous for deep cavity restorations due to their lower shrinkage and adequate mechanical properties. However, the study acknowledges limitations in measurement duration and suggests that further research with extended observation periods and advanced analytical methods is necessary for a comprehensive evaluation of polymerization characteristics. Overall, bulk-fill resins are recommended as reliable materials for core build-ups and deep cavity restorations.