مقارنة قوة الانحناء والتآكل للراتنجات المركبة القابلة للحقن، والسائلة، والمعجون
Comparison of Flexural Strength and Wear of Injectable, Flowable and Paste Composite Resins

المجلة: Materials، المجلد: 17، العدد: 19
DOI: https://doi.org/10.3390/ma17194749
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39410319
تاريخ النشر: 2024-09-27
المؤلف: Hadi Rajabi وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات

نظرة عامة

تهدف هذه الدراسة إلى تقييم ومقارنة مقاومة التآكل وقوة الانحناء لاثنين من المواد المركبة القابلة للحقن عالية التعبئة (G-aenial Universal Injectable وBeautifil Plus F00)، وواحدة من المواد المركبة المعجون (Empress Direct)، وواحدة من المواد المركبة السائلة التقليدية (Tetric EvoFlow). تم إجراء اختبار تآكل ثنائي الجسم على عينات على شكل أقراص تعرضت لـ 200,000 دورة، تلاها تحليل باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح. تم تقييم قوة الانحناء باستخدام اختبار انحناء ثلاثي النقاط على عينات العارضة. شملت التحليلات الإحصائية تحليل التباين الأحادي لقوة الانحناء واختبار كروسكال-واليس للتآكل.

كشفت النتائج أن كلا من المواد المركبة السائلة عالية التعبئة أظهرت فقدان حجم وسطي أقل بشكل ملحوظ مقارنة بـ Empress Direct وTetric EvoFlow. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت هذه المركبات قيم قوة انحناء متوسطة أعلى مقارنة بالمواد المركبة المعجون والمواد المركبة السائلة التقليدية (p < 0.004 وp < 0.001، على التوالي). لم يتم العثور على اختلافات ذات دلالة إحصائية بين المركبين السائلين عاليي التعبئة فيما يتعلق بالتآكل وقوة الانحناء. وبالتالي، خلصت الدراسة إلى أن هذه الراتنجات المركبة المتقدمة أكثر ملاءمة للاستخدام في المناطق الماضغة التي تتحمل الأحمال، رافضة الفرضيات الصفرية بعدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في الأداء بين المواد المختبرة. يُوصى بمزيد من البحث لاستكشاف سلوك إجهاد التعب والأداء السريري لهذه المواد.

مقدمة

تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية تطور وأهمية الراتنجات المركبة في طب الأسنان الترميمي، مع تسليط الضوء على جاذبيتها الجمالية والتقدمات الميكانيكية. على الرغم من استخدامها على نطاق واسع، فإن هذه المواد عرضة للفشل، بشكل رئيسي بسبب التسوس الثانوي والكسور، وتعتبر حساسة للتقنية. يميز هذا القسم بين فئتين رئيسيتين من الراتنجات المركبة: المعاجين القابلة للتعبئة والمركبات السائلة، التي تطورت منذ تقديمها في عام 1996. أدت التطورات الأخيرة في المركبات السائلة، التي تتميز بمحتوى تعبئة أعلى وأحجام تعبئة معدلة، إلى تحسين خصائصها الميكانيكية ومقاومة التآكل، مما وسع من قابليتها للتطبيق في المناطق عالية الضغط، بما في ذلك ترميم الأسنان الخلفية.

تؤكد الورقة على ظهور المركبات السائلة عالية التعبئة، التي تُسوّق كـ “مركبات قابلة للحقن”، والتي تقدم مزايا مثل تحسين التعامل وتكيف جدران التجاويف. تشير الدراسات السريرية إلى أن هذه المركبات القابلة للحقن تظهر فعالية مقارنة بالمركبات المعجون التقليدية في الترميمات الخلفية، مع تحسين الخصائص الانحنائية ومقاومة التآكل. ومع ذلك، تقدم الأدبيات تحديات بسبب اختلاف المصطلحات واستخدام المواد السابقة، مما يخلق فجوة معرفية بشأن الخصائص الفيزيائية والملاءمة السريرية لهذه المركبات الجديدة تحت الحمل الماضغ. تهدف الدراسة إلى مقارنة قوة الانحناء ومقاومة التآكل لاثنين من المركبات القابلة للحقن عالية التعبئة مع مادتين مركبتين تقليديتين، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية بينها.

طرق البحث

في هذه الدراسة، تم تقييم أربعة مواد من الراتنجات المركبة، مصنفة إلى أربع مجموعات متميزة. شملت المواد اثنين من الراتنجات المركبة السائلة القابلة للحقن/عالية التعبئة: Beautifil Flow Plus F00 (Shofu، كيوتو، اليابان) وG-aenial Universal Injectable (GC Corporation، طوكيو، اليابان). بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار راتنج مركب سائل، Tetric EvoFlow (Ivoclar Vivadent، شتات، ليختنشتاين). لأغراض المقارنة، تم إنشاء مجموعة تحكم باستخدام راتنج المركب المعجون IPS Empress Direct Enamel (Ivoclar Vivadent، شتات، ليختنشتاين). يتم تلخيص المواصفات والتفاصيل الدقيقة لهذه المواد في الجدول 1.

النتائج

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 النقاط البيانية الهامة، والاتجاهات، وأي تحليلات إحصائية تم إجراؤها. عادةً ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال، جداول، أو معادلات ذات صلة توضح النتائج بوضوح.

في هذا القسم، قد يقوم المؤلفون بالإبلاغ عن فعالية الطرق أو النماذج المقترحة، مقارنتها بمعايير معروفة. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي علاقات أو أنماط تم ملاحظتها في البيانات، مما يوفر رؤى حول تداعيات النتائج في السياق الأوسع لمجال البحث. بشكل عام، تخدم النتائج في التحقق من الفرضيات وتساهم في الجسم المعرفي القائم.

المناقشة

في هذه الدراسة، تم تقييم مقاومة التآكل وقوة الانحناء لأربعة أنواع من الراتنجات المركبة باستخدام اختبار تآكل ثنائي الجسم واختبار انحناء ثلاثي النقاط، على التوالي. شمل تقييم مقاومة التآكل 40 عينة على شكل أقراص تعرضت لـ 200,000 دورة من المضغ المحاكي باستخدام جهاز محاكاة المضغ، مع كرات من السيتايت كخصوم. أشارت النتائج إلى أن المركبات السائلة عالية التعبئة، Beautifil Flow Plus F00 وG-aenial Universal Injectable، أظهرت تآكل حجمي أقل بشكل ملحوظ مقارنة بالمركب النانوهجين التقليدي، IPS Empress Direct Enamel، وTetric EvoFlow. أكدت التحليلات الإحصائية باستخدام اختبار كروسكال-واليس وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية بين المجموعات (p < 0.001)، مما أدى إلى رفض الفرضية الصفرية المتعلقة بمقاومة التآكل. كشفت المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) أن أسطح المركبات الأكثر مقاومة للتآكل كانت أكثر نعومة، مع توزيع أفضل لجزيئات التعبئة. بالنسبة لقوة الانحناء، أظهر اختبار الانحناء ثلاثي النقاط اختلافات ذات دلالة إحصائية بين مجموعات المركبات (p < 0.001)، حيث أظهرت G-aenial Universal Injectable أعلى متوسط لقوة الانحناء عند 160.49 ميغاباسكال، تليها Beautifil Flow Plus عند 141.97 ميغاباسكال. أشار التحليل اللاحق إلى عدم وجود اختلاف ذي دلالة إحصائية بين هذين المركبين، بينما أظهر كلاهما قوة متفوقة مقارنة بـ Empress Direct وTetric EvoFlow. تشير النتائج إلى أن الخصائص الميكانيكية للراتنجات المركبة تتأثر بمحتوى التعبئة، وحجم الجسيمات، وخصائص المصفوفة، مما يبرز إمكانيات المركبات السائلة عالية التعبئة لمختلف التطبيقات السنية. يُوصى بمزيد من البحث لاستكشاف تأثيرات التعب الدوري على هذه المواد، حيث قد يوفر ذلك رؤى أكثر صلة سريريًا حول أدائها في ظروف العالم الحقيقي.

Journal: Materials, Volume: 17, Issue: 19
DOI: https://doi.org/10.3390/ma17194749
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39410319
Publication Date: 2024-09-27
Author(s): Hadi Rajabi et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations

Overview

This study aimed to evaluate and compare the wear resistance and flexural strength of two highly filled injectable composites (G-aenial Universal Injectable and Beautifil Plus F00), one paste composite (Empress Direct), and one conventional flowable composite (Tetric EvoFlow). A two-body wear test was conducted on disc-shaped samples subjected to 200,000 cycles, followed by Scanning Electron Microscope analysis. Flexural strength was assessed using a three-point bend test on beam samples. Statistical analyses included one-way ANOVA for flexural strength and the Kruskal-Wallis test for wear.

The findings revealed that both highly filled flowable composites exhibited significantly lower median volume loss compared to Empress Direct and Tetric EvoFlow. Additionally, these composites demonstrated higher mean flexural strength values relative to the paste and conventional flowable composites (p < 0.004 and p < 0.001, respectively). No significant differences were found between the two highly filled flowable composites regarding wear and flexural strength. Consequently, the study concluded that these advanced composite resins are more suitable for use in occlusal, load-bearing areas, rejecting the null hypotheses of no significant differences in performance among the tested materials. Further research is recommended to explore fatigue stress behavior and clinical performance of these materials.

Introduction

The introduction of this research paper discusses the evolution and significance of composite resins in restorative dentistry, highlighting their aesthetic appeal and mechanical advancements. Despite their widespread use, these materials are prone to failures, primarily due to secondary caries and fractures, and are considered technique-sensitive. The section distinguishes between two main categories of composite resins: packable pastes and flowable composites, the latter of which have evolved since their introduction in 1996. Recent developments in flowable composites, characterized by higher filler content and modified filler sizes, have enhanced their mechanical properties and wear resistance, expanding their applicability to high-stress areas, including posterior teeth restorations.

The paper emphasizes the emergence of highly filled flowable composites, marketed as “injectable composites,” which offer advantages such as improved handling and cavity wall adaptation. Clinical studies indicate that these injectable composites demonstrate comparable effectiveness to traditional paste composites in posterior restorations, with enhanced flexural properties and wear resistance. However, the literature presents challenges due to varying terminologies and the use of predecessor materials, creating a knowledge gap regarding the physical properties and clinical suitability of these newer composites under occlusal loading. The study aims to compare the flexural strength and wear resistance of two highly filled injectable composites with two conventional composite materials, testing the null hypothesis that no significant differences exist among them.

Methods

In this study, four composite resin materials were evaluated, categorized into four distinct groups. The materials included two injectable/highly filled flowable composite resins: Beautifil Flow Plus F00 (Shofu, Kyoto, Japan) and G-aenial Universal Injectable (GC Corporation, Tokyo, Japan). Additionally, a flowable composite resin, Tetric EvoFlow (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), was tested. For comparison, a control group was established using the resin composite paste IPS Empress Direct Enamel (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein). The detailed specifications and characteristics of these materials are summarized in Table 1.

Results

The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data points, trends, and any statistical analyses performed. The results are typically accompanied by relevant figures, tables, or equations that illustrate the findings clearly.

In this section, the authors may report on the effectiveness of the proposed methods or models, comparing them against established benchmarks. Additionally, any correlations or patterns observed in the data are discussed, providing insight into the implications of the findings within the broader context of the research field. Overall, the results serve to validate the hypotheses and contribute to the existing body of knowledge.

Discussion

In this study, the wear resistance and flexural strength of four types of composite resins were evaluated using a two-body wear test and a three-point bend test, respectively. The wear resistance assessment involved 40 disk-shaped specimens subjected to 200,000 cycles of simulated chewing using a chewing simulator, with steatite balls as antagonists. The results indicated that the highly filled flowable composites, Beautifil Flow Plus F00 and G-aenial Universal Injectable, exhibited significantly lower volumetric wear compared to the conventional nanohybrid composite, IPS Empress Direct Enamel, and Tetric EvoFlow. Statistical analysis using the Kruskal-Wallis test confirmed significant differences among the groups (p < 0.001), leading to the rejection of the null hypothesis regarding wear resistance. Scanning Electron Microscopy (SEM) revealed that the surfaces of the more wear-resistant composites were smoother, with better filler particle distribution. For flexural strength, a three-point bend test demonstrated significant differences among the composite groups (p < 0.001), with G-aenial Universal Injectable showing the highest mean flexural strength at 160.49 MPa, followed by Beautifil Flow Plus at 141.97 MPa. Post hoc analysis indicated no significant difference between these two composites, while both exhibited superior strength compared to Empress Direct and Tetric EvoFlow. The findings suggest that the mechanical properties of composite resins are influenced by filler content, particle size, and matrix characteristics, highlighting the potential of highly filled flowable composites for various dental applications. Further research is recommended to explore the effects of cyclic fatigue on these materials, as this may provide more clinically relevant insights into their performance in real-world conditions.