DOI: https://doi.org/10.3389/fdmed.2025.1733879
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41659195
تاريخ النشر: 2026-01-22
المؤلف: Alejandra Alvarado-Orozco وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تهدف هذه المراجعة المنهجية والتحليل التلوي إلى تقييم مقاومة الكسر للأسنان الدائمة التي تم ترميمها باستخدام راتنج مركب مدعم بألياف البولي إيثيلين مقارنةً بالترميمات المركبة التقليدية. باستخدام إطار عمل PICOS، ركزت الدراسة على الدراسات المخبرية التي تتضمن الأسنان الدائمة التي تحتاج إلى علاج ترميمي، وكانت التدخل هو استخدام ألياف البولي إيثيلين. تم إجراء بحث شامل في الأدبيات عبر عدة قواعد بيانات إلكترونية، وتم إجراء تحليلات تلوي لمقارنة مقاومة الكسر المقاسة بالنيوتن بين نوعي الترميم. أظهرت النتائج أن الترميمات المدعمة بألياف البولي إيثيلين أظهرت مقاومة كسر أعلى بشكل ملحوظ (p < 0.001) وانخفاض في حدوث الكسور غير المواتية (p < 0.001) مقارنةً بالمواد المركبة غير المدعمة بالألياف. تشير النتائج إلى أن دمج ألياف البولي إيثيلين يمكن أن يعزز مقاومة الكسر للأسنان الدائمة المرممة، على الرغم من أن الفعالية تتأثر بعوامل تقنية تتعلق بدمج الألياف وتوجيهها. كما لاحظت الدراسة انخفاضًا كبيرًا في الفشل الكارثي المرتبط باستخدام ألياف البولي إيثيلين في النماذج المخبرية، مما يشير إلى تحول محتمل في أنماط الفشل التي قد تحسن من إمكانية الإصلاح السريري إذا تم تكرارها في الجسم الحي. هناك حاجة لمزيد من التحقيق في الآثار السريرية لهذه النتائج للتحقق من صحة النتائج المخبرية.
مقدمة
في طب الأسنان الترميمي، الهدف الرئيسي هو تقليد الأداء البيوميكانيكي للأسنان الطبيعية، خاصة في حالات فقدان هيكل تاجي كبير بسبب تحضيرات تجويف واسعة أو علاجات جذرية. تُفضل الراتنجات المركبة لجودتها الجمالية واللاصقة؛ ومع ذلك، يمكن أن تؤثر مصفوفة البوليمر الهشة على مقاومة الكسر تحت الأحمال الوظيفية. لتعزيز الخصائص الميكانيكية، ظهرت استراتيجيات تعزيز الألياف، وخاصة استخدام ألياف البولي إيثيلين. تتمتع هذه الألياف بقوة شد عالية، ومعامل مرونة منخفض مشابه للعاج، وتحسين في صلابة الكسر، مما قد يخلق شبكة جسرية للضغط داخل الراتنج المركب تعزز مقاومة الصدمات وتقلل من انتشار الشقوق.
على الرغم من الفوائد النظرية، فإن الدراسات المخبرية حول فعالية تعزيز ألياف البولي إيثيلين قد أسفرت عن نتائج مختلطة. تشير بعض الأبحاث إلى زيادة ملحوظة في مقاومة الكسر للأسنان المرممة باستخدام راتنجات مركبة مدعمة بألياف البولي إيثيلين أو أعمدة، بينما تشير دراسات أخرى إلى عدم وجود اختلافات كبيرة مقارنةً بالتحكم غير المدعم. قد تنشأ هذه التباينات من اختلافات في تصميم الدراسة، بما في ذلك نوع الألياف، تقنيات التثبيت، تكوينات التجاويف، وبروتوكولات الاختبار. لمعالجة هذه التناقضات، تهدف المراجعة المنهجية الحالية والتحليل التلوي إلى تقييم تأثير تعزيز ألياف البولي إيثيلين على مقاومة الكسر للأسنان الدائمة، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود فرق كبير بين الترميمات المدعمة وغير المدعمة.
الطرق
اتبعت الدراسة إرشادات PRISMA واستخدمت نهج المراجعة المنهجية والتحليل التلوي للتحقيق في فعالية راتنج المركب المدعم بألياف البولي إيثيلين في تعزيز مقاومة الكسر للأسنان الدائمة التي تحتاج إلى علاج ترميمي. تم وضع بروتوكول البحث مسبقًا وهو متاح للجمهور عبر الرابط DOI المقدم.
باستخدام إطار عمل PICOS، عرفت الدراسة معاييرها: كانت العينة تتكون من أسنان دائمة تحتاج إلى ترميم، وكان التدخل يتضمن استخدام راتنج مركب مدعم بألياف البولي إيثيلين أو أعمدة ألياف، وكانت مجموعة التحكم تشمل راتنج مركب غير مدعم بالألياف أو أعمدة ألياف تقليدية، وكان الناتج الرئيسي المقاس هو مقاومة الكسر التي تم تحديدها بالنيوتن. ركزت الدراسة على تصاميم البحث المخبرية، بهدف الإجابة على سؤال ما إذا كانت الترميمات المدعمة بألياف البولي إيثيلين تحسن بشكل كبير مقاومة الكسر للأسنان المعالجة مقارنةً بالبدائل الترميمية القياسية.
النتائج
في هذه الدراسة، تم إجراء مراجعة منهجية وتحليل تلوي على 4,289 ورقة بحثية، وتم تضييقها في النهاية إلى 30 مقالة استوفت معايير الإدراج لتقييم مقاومة الكسر للترميمات المدعمة بألياف البولي إيثيلين في الأسنان الدائمة. كشفت التحليلات أن الغالبية العظمى من الدراسات ركزت على علامة Ribbond™ من ألياف البولي إيثيلين المستخدمة بالتزامن مع الراتنجات المركبة لتجاويف الفئة I و II، مع أو بدون علاج جذري مسبق. أظهرت النتائج تعزيزًا كبيرًا في مقاومة الكسر عند استخدام أنظمة ألياف البولي إيثيلين، مع فرق متوسط موحد مجمع (SMD) قدره 0.76 (95% CI: [1.17, 0.36]) للأعمدة و -0.82 (95% CI: [-1.16, -0.49]) للترميمات المركبة، حيث أظهرت كلاهما أحجام تأثير كبيرة.
كما سلطت المراجعة الضوء على درجة عالية من التباين (93% للأعمدة و 89% للترميمات المركبة) بين الدراسات المدرجة، والتي تعزى إلى اختلافات في تحضير التجاويف، وبنية الأسنان المتبقية، وتوزيع الألياف، والمواد المختلفة المستخدمة. بينما اقترحت الرسوم البيانية للقمع للأعمدة وجود تحيز نشر منخفض، فإن عدم التماثل في تحليل الترميمات المركبة أشار إلى احتمال وجود دراسات مفقودة ذات نتائج غير ذات دلالة. من المهم أن استخدام ألياف البولي إيثيلين قلل بشكل كبير من حدوث الفشل الكارثي في الأسنان المرممة (p < 0.001)، مما يعزز الأهمية السريرية لتعزيز الألياف في الترميمات السنية. ومع ذلك، لاحظت المراجعة وجود خطر عام من التحيز في الدراسات المدرجة، خاصة فيما يتعلق بالتعمية وحسابات حجم العينة.
المناقشة
تهدف المراجعة المنهجية والتحليل التلوي إلى تقييم مقاومة الكسر للأسنان الدائمة المرممة باستخدام راتنج مركب مدعم بألياف البولي إيثيلين أو ترميمات أعمدة الألياف. أظهرت النتائج تعزيزًا كبيرًا في مقاومة الكسر للأسنان المعالجة بألياف البولي إيثيلين، مع دلالة إحصائية (p < 0.01) وأحجام تأثير كبيرة (فرق متوسط موحد > 0.8). وهذا يشير إلى أن استخدام ألياف البولي إيثيلين، وخاصة Ribbond، يعزز بشكل فعال الخصائص الميكانيكية لبنية الأسنان من خلال توزيع القوى ومنع انتشار الشقوق. أكدت المراجعة على أن فعالية هذه الألياف تعتمد على التثبيت والتوجيه الصحيحين، حيث يمكن أن تؤدي التقنيات غير الصحيحة إلى أداء متدني.
علاوة على ذلك، كشفت التحليلات أن ألياف البولي إيثيلين لم تحسن فقط مقاومة الكسر ولكن أيضًا قللت بشكل كبير من حدوث الفشل الكارثي، مما يفضل أنماط كسر أكثر قابلية للإصلاح (p < 0.001). هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص للأسنان المعالجة جذرًا، والتي تكون أكثر عرضة للكسور غير المواتية. ومع ذلك، أشار المؤلفون إلى قيود منهجية، بما في ذلك التباين في تعريف أنواع الفشل عبر الدراسات والقيود الجوهرية للبحث المخبري، الذي قد لا يعكس تمامًا الظروف السريرية. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تحسين تقنيات التثبيت وتأسيس تصنيفات فشل موحدة لتعزيز موثوقية النتائج في الممارسة السريرية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fdmed.2025.1733879
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41659195
Publication Date: 2026-01-22
Author(s): Alejandra Alvarado-Orozco et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This systematic review and meta-analysis aimed to assess the fracture resistance of permanent teeth restored with polyethylene fiber-reinforced composite resin compared to conventional composite restorations. Utilizing the PICOS framework, the study focused on in vitro studies involving permanent teeth requiring restorative treatment, with the intervention being the use of polyethylene fibers. A comprehensive literature search was conducted across multiple electronic databases, and meta-analyses were performed to compare the fracture resistance measured in Newtons between the two restoration types. Results indicated that polyethylene fiber-reinforced restorations exhibited significantly higher fracture resistance (p < 0.001) and a lower incidence of unfavorable fractures (p < 0.001) compared to non-fiber reinforced composites. The findings suggest that incorporating polyethylene fibers can enhance the fracture resistance of restored permanent teeth, although the effectiveness is influenced by technical factors related to fiber integration and orientation. The study also noted a significant reduction in catastrophic failures associated with polyethylene fiber use in the in vitro models, indicating a potential shift in failure patterns that could improve clinical reparability if replicated in vivo. Further investigation into the clinical implications of these findings is warranted to validate the in vitro results.
Introduction
In restorative dentistry, a key goal is to mimic the biomechanical performance of natural teeth, particularly in cases of significant coronal structure loss due to extensive cavity preparations or endodontic treatments. Composite resins are favored for their aesthetic and adhesive qualities; however, their brittle polymer matrix can compromise fracture resistance under functional loads. To enhance mechanical properties, fiber reinforcement strategies, particularly using polyethylene fibers, have emerged. These fibers exhibit high tensile strength, a low modulus of elasticity akin to dentin, and improved fracture toughness, potentially creating a stress-bridging network within the resin composite that enhances impact resistance and reduces crack propagation.
Despite the theoretical benefits, in vitro studies on the effectiveness of polyethylene fiber reinforcement have yielded mixed results. Some research indicates a notable increase in fracture resistance for teeth restored with polyethylene fiber-reinforced composites or posts, while other studies report no significant differences compared to non-reinforced controls. This variability may stem from differences in study design, including fiber type, placement techniques, cavity configurations, and testing protocols. To address these inconsistencies, the current systematic review and meta-analysis aims to evaluate the impact of polyethylene fiber reinforcement on the fracture resistance of permanent teeth, testing the null hypothesis that no significant difference exists between reinforced and non-reinforced restorations.
Methods
The study adhered to the PRISMA guidelines and utilized a systematic review and meta-analysis approach to investigate the effectiveness of polyethylene fiber-reinforced composite resin in enhancing the fracture resistance of permanent teeth requiring restorative treatment. The research protocol was established a priori and is publicly accessible via the provided DOI link.
Using the PICOS framework, the study defined its parameters: the population consisted of permanent teeth needing restoration, the intervention involved the use of polyethylene fiber-reinforced composite resin or fiber posts, the control group included non-fiber-reinforced composite resin or conventional fiber posts, and the primary outcome measured was fracture resistance quantified in Newtons. The study focused on in vitro research designs, aiming to answer the question of whether polyethylene fiber-reinforced composite restorations significantly improve the fracture resistance of treated teeth compared to standard restorative alternatives.
Results
In this study, a systematic review and meta-analysis were conducted on 4,289 papers, ultimately narrowing down to 30 articles that met the inclusion criteria for evaluating the fracture resistance of polyethylene fiber-reinforced restorations in permanent teeth. The analysis revealed that the majority of studies focused on the Ribbond™ brand of polyethylene fibers used in conjunction with resin composites for Class I and II cavities, with or without prior endodontic treatment. The findings indicated a significant enhancement in fracture resistance when using polyethylene fiber systems, with a pooled Standardized Mean Difference (SMD) of 0.76 (95% CI: [1.17, 0.36]) for fiber posts and -0.82 (95% CI: [-1.16, -0.49]) for composite restorations, both demonstrating large effect sizes.
The review also highlighted a high degree of heterogeneity (93% for fiber posts and 89% for composite restorations) among the included studies, attributed to variations in cavity preparation, remaining tooth structure, fiber placement, and different materials used. While the funnel plots for fiber posts suggested low publication bias, the asymmetry in the composite restoration analysis indicated potential missing studies with non-significant results. Importantly, the use of polyethylene fibers significantly reduced the incidence of catastrophic failures in restored teeth (p < 0.001), reinforcing the clinical relevance of fiber reinforcement in dental restorations. However, the review noted a general risk of bias in the included studies, particularly concerning blinding and sample size calculations.
Discussion
The systematic review and meta-analysis aimed to evaluate the fracture resistance of permanent teeth restored with polyethylene fiber-reinforced composite resin or fiber post restorations. The findings indicated a significant enhancement in fracture resistance for teeth treated with polyethylene fibers, with statistical significance (p < 0.01) and large effect sizes (standardized mean difference > 0.8). This suggests that the use of polyethylene fibers, particularly Ribbond, effectively reinforces the mechanical properties of the tooth structure by distributing forces and preventing crack propagation. The review emphasized that the effectiveness of these fibers is contingent upon proper placement and orientation, as improper techniques could lead to diminished performance.
Moreover, the analysis revealed that polyethylene fibers not only improved fracture resistance but also significantly reduced the incidence of catastrophic failures, favoring more repairable fracture patterns (p < 0.001). This characteristic is particularly beneficial for endodontically treated teeth, which are more prone to unfavorable fractures. However, the authors noted methodological limitations, including the variability in defining failure types across studies and the inherent constraints of in vitro research, which may not fully replicate clinical conditions. Future research should focus on refining placement techniques and establishing standardized failure classifications to enhance the reliability of outcomes in clinical practice.