مقاومة الكسر، وضع الفشل وقابلية الترميم للأطراف السنية الزركونية المصنوعة بتقنية CAD CAM مع أعماق تمدد لبية مختلفة مرتبطة بالأضراس العلوية: دراسة مخبرية
Fracture resistance, failure mode and restorability of CAD CAM Zirconia endocrowns with different pulpal extension depths bonded to maxillary molars: an in-vitro study

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05466-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39893449
تاريخ النشر: 2025-02-01
المؤلف: Sarah Salah Gaafar وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات

نظرة عامة

تدرس الدراسة تأثير عمق تمديد اللب (PED) على مقاومة الكسر، ونمط الفشل، وقابلية الاستعادة للتاجات الداخلية من الزركونيا بتقنية CAD-CAM في الأضراس العلوية. تم تزيين أربعين ضرسًا علويًا أولًا وتصنيفها إلى أربع مجموعات بناءً على أعماق PED مختلفة (2 مم، 3 مم، 4 مم، و5 مم). بعد التحضير والتثبيت لتاج الزركونيا، خضعت العينات لدورات حرارية وتعرضت لتحميل محوري لتقييم مقاومة الكسر. أظهرت التحليلات الإحصائية باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه اختلافات كبيرة في مقاومة الكسر بين المجموعات (P = 0.014).

أظهرت النتائج أن المجموعة ذات عمق PED 2 مم (D2) أظهرت أعلى متوسط لمقاومة الكسر (3657 ± 1673.8 N) ومعدل فشل قابل للاستعادة بنسبة 100%، بينما كانت المجموعة ذات عمق PED 5 مم (D5) لديها أدنى متوسط لمقاومة الكسر (1972.7 ± 330.4 N) وفقط 50% من الفشل القابل للاستعادة. تشير النتائج إلى أن عمق PED أقصر قد يعزز أداء تاج الزركونيا الأحادي، مما يبرز أهمية تحسين عمق PED لتحقيق نتائج سريرية أفضل.

مقدمة

تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على نقاط الضعف الهيكلية للأسنان المعالجة لبياً، والتي غالباً ما تعاني من فقدان كبير في بنية الأسنان أثناء العلاج، مما يزيد من قابليتها للكسر. تؤكد على الدور الحاسم لاستعادة التاج بشكل صحيح، مشيرة إلى تانغ وآخرون (2010)، الذين وجدوا أن هناك زيادة بنسبة 65% في خطر فقدان الأسنان خلال ثلاث سنوات إذا لم يتم إجراء الاستعادة الدائمة. يتم تقديم التاج الداخلي كحل استعادة فعال، يجمع بين إغلاق تجويف الوصول واستعادة بنية الأسنان المفقودة، وهو مفيد بشكل خاص للأضراس ذات الارتفاع السريري المنخفض أو تشريح قناة الجذر المعقد. أفادت الدراسات السابقة بمعدلات بقاء عالية للتاجات الداخلية ومزاياها على أنظمة الدعامة والنواة التقليدية من حيث توزيع الإجهاد.

تناقش الورقة أيضًا تأثير اختيار المواد، وخاصة الليثيوم ديسليكات والزركونيا، على مقاومة الكسر للتاجات الداخلية، مشيرة إلى أن ارتفاع الجدران يؤثر بشكل كبير على المتانة. بينما قد تقلل قوة الزركونيا من آثار انخفاض ارتفاع الجدران، يتطلب الليثيوم ديسليكات ارتفاع جدران أكبر لتحقيق الأداء الأمثل. تهدف الدراسة إلى معالجة نقص التوافق حول عمق تمديد تجويف اللب المثالي (PED) للاحتفاظ بالتاج الداخلي، مع التركيز على تاج الزركونيا بتقنية CAD-CAM عند مستويات PED مختلفة (2، 3، 4، و5 مم) في الأضراس العلوية. تفترض الفرضية الصفرية أنه لن توجد اختلافات كبيرة بين أعماق PED المختلفة، مما يسهم في فهم أوضح للأداء الميكانيكي للتاجات الداخلية في الممارسة السريرية.

الطرق

توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. تفصل المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير النتائج.

بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، يعد هذا القسم حاسمًا لفهم الإطار الذي أجريت فيه البحث ولتقييم موثوقية الاستنتاجات المستخلصة من البيانات.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على الاتجاهات المهمة، والتحليلات الإحصائية، وأي علاقات ملحوظة بين المتغيرات. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال، جداول، أو معادلات ذات صلة توضح البيانات بوضوح.

قد يناقش القسم أيضًا تداعيات النتائج، مقارنتها بالأدبيات الموجودة لوضع النتائج في سياق أوسع لمجال الدراسة. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على الأدلة التجريبية التي تم جمعها، مما يمهد الطريق للنقاشات والاستنتاجات اللاحقة.

المناقشة

تهدف الدراسة التي أجريت في وحدة CAD CAM بقسم التعويضات في جامعة النهضة إلى تقييم تأثير عمق تمديد اللب (PED) على مقاومة الكسر لتاج الزركونيا الداخلي في الأضراس العلوية. باستخدام تصميم تجريبي في المختبر، تم تحضير 40 ضرسًا علويًا أولًا مستخرجًا وتصنيفها إلى أربع مجموعات بناءً على أعماق PED مختلفة (2 مم، 3 مم، 4 مم، و5 مم). أظهرت النتائج أن المجموعة ذات عمق PED 2 مم أظهرت أعلى مقاومة للكسر وأفضل نتائج قابلة للاستعادة، حيث تم تصنيف 100% من العينات في هذه المجموعة على أنها قابلة للاستعادة. في المقابل، أظهرت مجموعة 5 مم PED أدنى مقاومة للكسر وقابلية للاستعادة، مما يبرز الفوائد المحتملة للتحضيرات اللبية الضحلة.

تشير نتائج الدراسة إلى أن عمق PED 2 مم هو الأمثل لتعزيز الأداء الميكانيكي لتاج الزركونيا الداخلي، حيث يتماشى مع إرشادات CAD/CAM ويدعم الفكرة القائلة بأن أعماق اللب الأقصر قد تحسن مقاومة الكسر. أكد الباحثون على أهمية التوحيد في تحضير العينات والحاجة إلى مزيد من التحقيقات لاستكشاف تأثير العوامل المتغيرة، مثل ارتفاع تطبيق القوة وأجيال الزركونيا المختلفة، على مقاومة الكسر. بشكل عام، تسهم الدراسة في تقديم رؤى قيمة حول تصميم وتطبيق التاجات الداخلية في طب الأسنان الاستعادي.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05466-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39893449
Publication Date: 2025-02-01
Author(s): Sarah Salah Gaafar et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations

Overview

The study investigates the impact of pulpal extension depth (PED) on the fracture resistance, failure mode, and restorability of CAD-CAM zirconia endocrowns in maxillary molars. A total of forty maxillary first molars were decoronated and categorized into four groups based on varying PEDs (2 mm, 3 mm, 4 mm, and 5 mm). After preparation and bonding of the zirconia endocrowns, the specimens underwent thermal cycling and were subjected to axial loading to assess their fracture resistance. Statistical analysis using one-way ANOVA indicated significant differences in fracture resistance among the groups (P = 0.014).

Results showed that the group with a 2 mm PED (D2) exhibited the highest mean fracture resistance (3657 ± 1673.8 N) and a 100% rate of restorable failures, while the group with a 5 mm PED (D5) had the lowest mean fracture resistance (1972.7 ± 330.4 N) and only 50% restorable failures. The findings suggest that a shorter PED may enhance the performance of monolithic zirconia endocrowns, highlighting the importance of optimizing PED for improved clinical outcomes.

Introduction

The introduction of this research paper highlights the structural vulnerabilities of endodontically treated teeth, which often suffer from significant loss of tooth structure during treatment, increasing their susceptibility to fracture. It emphasizes the critical role of proper coronal restoration, citing Tang et al. (2010), who found a 65% higher risk of tooth loss within three years if permanent restoration was not performed. The endocrown is presented as an effective restorative solution, combining the sealing of the access cavity with the restoration of lost tooth structure, particularly beneficial for molars with reduced clinical height or complex root canal anatomy. Previous studies have reported high survival rates for endocrowns and their advantages over traditional post and core systems in terms of stress distribution.

The paper further discusses the impact of material choice, specifically lithium disilicate and zirconia, on the fracture resistance of endocrowns, noting that wall height significantly influences durability. While zirconia’s strength may mitigate the effects of reduced wall height, lithium disilicate requires greater wall height for optimal performance. The study aims to address the lack of consensus on the ideal pulp chamber extension depth (PED) for endocrown retention, focusing on CAD-CAM zirconia endocrowns at varying PED levels (2, 3, 4, and 5 mm) in maxillary molars. The null hypothesis asserts that no significant differences will exist among the different PEDs, thereby contributing to a clearer understanding of the mechanical performance of endocrowns in clinical practice.

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, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses performed to interpret the results.

Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section is critical for understanding the framework within which the research was conducted and for assessing the reliability of the conclusions drawn from the data.

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 trends, statistical analyses, and any observed relationships between variables. The results are often accompanied by relevant figures, tables, or equations that illustrate the data clearly.

The section may also discuss the implications of the findings, comparing them with existing literature to contextualize the results within the broader field of study. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the empirical evidence gathered, laying the groundwork for subsequent discussions and conclusions.

Discussion

The study conducted at the CAD CAM Unit of the Prosthodontics Department, Nahda University, aimed to evaluate the impact of pulpal extension depth (PED) on the fracture resistance of zirconia endocrowns in maxillary molars. Utilizing an experimental in vitro design, 40 extracted maxillary first molars were prepared and categorized into four groups based on varying PEDs (2 mm, 3 mm, 4 mm, and 5 mm). The results indicated that the group with a 2 mm PED exhibited the highest fracture resistance and the most favorable restorability outcomes, with 100% of specimens in this group being classified as restorable. In contrast, the 5 mm PED group demonstrated the lowest fracture resistance and restorability, highlighting the potential benefits of shallower pulpal preparations.

The study’s findings suggest that a 2 mm PED is optimal for enhancing the mechanical performance of zirconia endocrowns, as it aligns with CAD/CAM guidelines and supports the notion that shorter pulpal depths may improve fracture resistance. The researchers emphasized the importance of standardization in specimen preparation and the need for further investigations to explore the effects of varying factors, such as force application height and different zirconia generations, on fracture resistance. Overall, the study contributes valuable insights into the design and clinical application of endocrowns in restorative dentistry.