Einfluss des piezoelektrischen Dentalscalers auf die Rauheit von zwei unterschiedlichen fließfähigen Komposit-Füllungsmaterialien

Zusammenfassung

Diese Methode ermöglicht es, eine zahnärztliche Apparatur auf jede Probe in jedem Winkel mit standardisierter Kraft und Stabilität aufzutragen. Dieser Ansatz könnte in den Gesundheitswissenschaften ausgiebig eingesetzt werden, um die Auswirkungen von zahnärztlichen Geräten mit Handhalteelementen wie Mikromotoren, Turbinen und Ultraschall-Scalern auf unterschiedlichen Oberflächen zu standardisieren.

Zusammenfassung

Zahnärztliche Ultraschall-Scaler werden häufig in der Parodontalbehandlung eingesetzt. Ihre Fähigkeit, Zahnoberflächen aufzurauen, ist jedoch besorgniserregend, da die Rauheit die Plaqueproduktion erhöhen kann, eine der Hauptursachen für Parodontitis. In dieser Studie wurde der Einfluss eines piezoelektrischen Ultraschall-Scalers auf die Rauheit von zwei unterschiedlich fließfähigen Komposit-Füllmaterialien untersucht. Dazu wurden aus jedem der beiden fließfähigen Verbundwerkstoffe 10 scheibenförmige Proben erzeugt. Nach standardisierter Politur wurden die Proben 24 h lang in Wasser getaucht, bevor die erste Oberflächenuntersuchung mittels Elektronenmikroskopie und Profilometrie erfolgte. Der Ultraschall-Scaler wurde 60 s lang unter Wasserkühlung und geregelter Kraft an einer bestimmten Stelle jeder Probe angebracht. Es wurden erneut Oberflächenparameter nach dem Scaler untersucht. Nach dem Einsatz des Scalers zeigten beide Verbundwerkstoffe eine deutliche Zunahme der Oberflächenrauheit, die durch die Profilometrie bestimmt wurde (p < 0,01). Zusätzlich wurde die beobachtete Oberflächenrauheit auch qualitativ mit Rasterelektronenmikroskopie sichtbar gemacht. Während die anfänglichen Rauheitsgrade nach dem Auftragen des Scalers über die beiden Komposite hinweg vergleichbar waren (p = 0,143), wurde keine wesentliche Diskrepanz in der Oberflächentextur zwischen ihnen festgestellt (p = 0,684). Die Verwendung eines piezoelektrischen Hochleistungs-Ultraschall-Scalers bei routinemäßig verwendeten fließfähigen Komposit-Restaurationen kann zu einer erheblichen Oberflächenrauheit führen, die möglicherweise zu einer erhöhten Plaque-Akkumulation führt. Nichtsdestotrotz könnte postuliert werden, dass nanohybride fließfähige Kompositmaterialien mit herkömmlichen Monomerbestandteilen innerhalb der Grenzen dieses Experiments vergleichbare Oberflächenveränderungen aufweisen können.

Einleitung

Die Erhaltung der Mundgesundheit ist ein Eckpfeiler einer umfassenden Zahnpflege, und die Rolle der Hygiene bei der Vorbeugung und Behandlung von Parodontalerkrankungen ist gut etabliert. Ein Hilfsmittel, das in der Hygienephase zum Einsatz kommt, ist der zahnärztliche Ultraschall-Scaler, mit dem Zahnstein und Plaque¹ entfernt werden. Während die Wirksamkeit des Scalers bei der Reinigung von Zahnoberflächen von entscheidender Bedeutung ist, ist sein Einfluss auf Restaurationsmaterialien Gegenstand laufender Forschung und des Interesses in der dentalen Materialwissenschaft. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere die Oberflächenrauheit zur Ansammlung und Retention von Plaque² beiträgt, was die Notwendigkeit eines Verständnisses darüber unterstreicht, wie sich häufig verwendete zahnärztliche Instrumente auf Restaurationsmaterialien auswirken.

In neueren Studien wurden vergleichende Analysen zu den Rauheitseffekten von piezoelektrischen Zahnscalern auf Zähne oder Kompositfüllungsmaterialien^{durchgeführt 3,4,5}. Mittal et ^al.5 fanden heraus, dass Wurzeloberflächen, die mit einem piezoelektrischen Scaler skaliert wurden, weniger rau waren als solche, die mit einem magnetostriktiven Scaler skaliert wurden, obwohl erstere mehr Material verloren und auffälligere Kratzer aufwiesen. Arabacı et ^al.3 untersuchten den Einfluss des Spitzenverschleißes auf die Rauheit der Wurzeloberfläche mit piezoelektrischen Ultraschall-Scalern und fanden Unterschiede im Erosionsverhältnis basierend auf dem Spitzenverschleiß. Goldstein et ^al.4 berichteten, dass ein magnetostriktiver Ultraschall-Scaler im Vergleich zu einem Schallscaler nachteiligere Auswirkungen auf die Oberflächenrauheit von harzbasierten Restaurationsmaterialien hatte. Neuere Forschungen haben gezeigt, dass der Einsatz von Ultraschall-Zunderung und Luftpolitur die Oberflächenrauheit von Komposit-Füllmaterialien erheblich erhöhen kann ^6,7. Diese Erkenntnisse sind wichtig, da eine erhöhte Oberflächenrauheit zu bakterieller Adhäsion führen und die Langlebigkeit von Zahnrestaurationen beeinträchtigen kann. Daher ist es für Zahnärzte von entscheidender Bedeutung, die möglichen Auswirkungen dieser Verfahren auf die Oberflächenrauheit von Kompositfüllungsmaterialien zu berücksichtigen.

Diese Studie zielt darauf ab, den Wissensbestand zu erweitern, indem sie den Rauheitseffekt untersucht, der durch piezoelektrische Ultraschall-Zahnsteinentfernungsgeräte auf Restaurationsmaterialien, insbesondere auf zwei verschiedene fließfähige Komposit-Füllungsmaterialien, induziert wird. Angesichts der Prävalenz von Kompositmaterialien in der restaurativen Zahnheilkunde und ihrer Unterscheidung in Bezug auf Monomergehalt und Technologie, wie z. B. konventionelle Komposite im Vergleich zu giomerbasierten Kompositen, ist es unerlässlich zu bewerten, ob sich die Verwendung von Ultraschall-Scalern unterschiedlich auf diese Materialien auswirkt 6,8,9,10 . Fließfähige Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch einen reduzierten Füllstoffgehalt aus, was letztlich zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt. Folglich sind diese Materialien für den Einsatz an stark belasteten Stellen, wie z. B. im Bereich der Halszähne¹¹, ungeeignet. In den letzten Jahrzehnten haben die Hersteller eine neue Generation von fließfähigen Materialien mit verbesserten mechanischen und physikalischen Eigenschaften auf den Markt gebracht. Diese Materialien gelten als geeignet für den Einsatz in einer Vielzahl von direkten Front- und Seitenzahnrestaurationen, einschließlich solcher, die extremen Belastungen ausgesetzt sind. Folglich ist es von klinischem Wert, die mechanischen und physikalischen Eigenschaften mehrerer kommerziell erhältlicher hochfester, fließfähiger Dentalkomposite¹² zu untersuchen. Durch den sorgfältigen Vergleich der Rauheitswirkung von Scalern auf zwei unterschiedliche fließfähige Komposit-Füllungsmaterialien zielt die Studie darauf ab, die klinische Praxis zu informieren und sicherzustellen, dass die Verfahren sowohl die Mundgesundheitsergebnisse als auch die Langlebigkeit und Ästhetik dieser neuen Restaurationsmaterialien optimieren. Bei der Bewertung der Auswirkungen von zahnärztlichen Instrumenten auf verschiedenen Oberflächen ist die Standardisierung der Anwendung über alle Gruppen hinweg entscheidend, um die Genauigkeit der erhaltenen Daten zu gewährleisten. Die Standardisierung von Merkmalen wie Spitzentyp, Winkelung, Verschleiß, aufgebrachte Kraft, Bewegung bei dentalen Scaler-Anwendungen und ähnliche anfängliche Oberflächeneigenschaften würde die Qualität dieser Untersuchungen verbessern 3,13,14,15,16. Die Konfigurationen, die für ähnliche Untersuchungen festgelegt wurden, umfassen meist Elemente, die eine Skala zur Quantifizierung der aufgewendeten Kraft aufweisen, einen Gegenstand, um das erforderliche Gewicht für das Handstück bereitzustellen, und ein Glied oder eine Person, um die Hygieneausrüstung zu tragen und anzuwenden. Die Standardisierung des Setups für Ultraschall-Zahnscaler erhöht die Konsistenz, minimiert die Variabilität aufgrund unterschiedlicher individueller Parameter und verbessert die diagnostische Genauigkeit bei der Beurteilung von Oberflächenveränderungen. Die Setup-Konfiguration zeigte ähnliche anfängliche Oberflächeneigenschaften, die in dieser Studie festgestellt wurden, um Diskrepanzen in individuellen Anwendungen zu reduzieren und bessere Ergebnisse zu erzielen. Darüber hinaus unterscheidet es sich durch die verschiedenen verwendeten Artikel. Darüber hinaus ist die Methode unkompliziert und kann von einer Vielzahl von Ärzten problemlos übernommen werden.

Diese Untersuchung zielt durch einen standardisierten und kontrollierten In-vitro-Ansatz darauf ab, die Auswirkungen der Ultraschallanwendung von Zahnscalern zu beschreiben, die zu einer signifikanten Rauheit führen, die für die Verfeinerung der Zahnhygieneprotokolle und die Verbesserung der nachhaltigen Gesundheit der restaurierten Zähne entscheidend ist.

Protokoll

HINWEIS: Bei dieser Forschung wurden zwei verschiedene Arten von fließfähigen dentalen Kompositmaterialien verwendet: Nanohybrid Gruppe P und Nanohybrid Gruppe B, die mit der einzigartigen Giomer-Technologie hergestellt werden. In der Studie von Casarin et al. wurden¹⁷ Parameter (mittlere Defekttiefendifferenz (Ra; μm): 15, Standardabweichung (μm): 10, Alpha-Fehler: 0,05, Beta-Fehler: 0,90) in einer Power-Analyse zur Schätzung der Stichprobengröße verwendet.

1. Herstellung von Kompositproben mit ähnlicher anfänglicher Oberflächenrauheit

1. Besorgen Sie sich ein Stück transparentes Glas, eine Gummidichtung und ein Stück transparentes Klebeband, um eine Verbundprobe mit einer Dicke von 2 mm und einem Durchmesser von 7 mm gemäß den ISO-Spezifikationen¹⁸ herzustellen (Abbildung 1A).
2. Nachdem Sie die Dichtung auf das transparente Klebeband aufgesetzt haben, tragen Sie die Verbundprobe auf die Dichtung auf, kondensieren Sie sie und schließen Sie das transparente Glas über der Dichtung und der Verbundprobe (Abbildung 1B, C).
3. Polymerisieren Sie das Kompositmaterial mit einem Lichthärtungssystem für 20 s von oben und 20 s von unten (Abbildung 1D, E). Verwenden Sie das gleiche System auch für die andere Probe.
4. Verwenden Sie ein Poliersystem für die gleiche Zeit und auf die gleiche Weise, um ähnliche Rauheiten auf den Oberflächen der zu analysierenden Kompositproben zu erreichen (Abbildung 2A, B). Nach dem Polieren 24 Stunden in destilliertes Wasser tauchen.
5. Bereiten Sie eine zusätzliche Kompositprobe aus beiden Kompositgruppen vor und nehmen Sie die ersten elektronenmikroskopischen Bilder in verschiedenen Vergrößerungen auf (1000x, 2000x, 5000x Vergrößerung (Abbildung 3A,B). Beschichten Sie die Proben mit einem Sputter-Coater 90 s bei 18 mA mit Gold und untersuchen Sie die Proben mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) bei einer Beschleunigungsspannung von 10 kV.

2. Stabilisierung der Proben zu Acrylblöcken

1. Suchen Sie ein Aufhängeelement aus Kunststoff mit L-Verbindung, mit dem die Küchenterrassen an der Wand befestigt werden (Abbildung 4A). Das Produkt besteht aus zwei Teilen. Der äußere Teil besteht aus Kunststoff und der innere Teil aus einer Metallabdeckung. Verwenden Sie einfach das Kunststoffteil.
2. Füllen Sie die Unter- und Rückseite des Kunststoffteils mit kalthärtendem rosa Acryl und lassen Sie das Acryl auf einer ebenen Fläche polymerisieren und aushärten. Schneiden Sie anschließend einen Abschnitt des Halters mit einer Diamanttrennscheibe aus und verwenden Sie einen Monster-Laborbohrer, um eine Rille zu erzeugen, die die Fixierung jeder Probe aufnimmt (Abbildung 4B).
3. Verwenden Sie das Silikonabdruckmaterial, um eine Kopie des Prototyps des Kunststoff- und Acrylmischungshalters herzustellen. Erstellen Sie dann eine Negativversion des Prototyps. Auf diese Weise können genügend Halterungen hergestellt werden, um alle Proben separat aufzunehmen (Abbildung 4C).
4. Verwenden Sie kalthärtendes Acryl, um das Negativ zu füllen, und erstellen Sie dann ausreichend Halter. Verwenden Sie anschließend kalthärtendes Acryl, um die Kompositproben zu stabilisieren und den Bereich zu markieren, in dem das Instrument angewendet wird (Abbildung 4D).
5. Sammeln Sie die profilometrischen Messungen. Gehen Sie auf die Registerkarte Messbedingung im Menü des Profilometers. Klicken Sie auf die Registerkarte Einstellungen und nehmen Sie die entsprechenden numerischen Einstellungen wie folgt vor: λc = 0,8, λs = 2,5 und Opt length = 2. Mit diesen Einstellungen wird die Oberflächenrauheit bei über 2 mm mit einem Cut-off-Wert von 0,8 mm bei einer Geschwindigkeit von 0,25 mm/s ausgelesen (Bild 5A).
6. Markieren Sie 2 mm unterhalb der oberen Mitte der Kompositprobe mit Hilfe eines Messschiebers (Abbildung 5B). Stellen Sie die empfindliche Spitze des Profilometers auf diesen Punkt ein. Starten Sie dann die profilometrische Messung. Messen Sie die durchschnittliche Rauheit (Ra) jeder Probe mit einem Kontaktprofilometer.
7. Überprüfen Sie die Messwerte an den dafür vorgesehenen Stellen jeder Probe (Mitte oben). Bewegen Sie die Nadel des Geräts bei jedem Messwert 2 mm innerhalb des angegebenen Bereichs (Abbildung 5C, D). Messen Sie die Oberflächeneigenschaften jeder Probe 3x und berechnen Sie den Durchschnitt vor und unmittelbar nach den Instrumentierungsvorgängen.

3. Erstellen des Setups für die Scaler-Anwendung

1. Besorgen Sie sich ein Parallelometer (Abbildung 6A). Befestigen Sie den Acrylblock auf dem Tisch des Parallelometers (Bild 6B, C).
2. Besorgen Sie sich eine Gummirohrschelle mit einem Triphon, die zum Befestigen von Rohren verwendet wird, indem Sie sie an einer Wand, Decke oder einem Boden befestigen. Verwenden Sie dies, um das Handstück des Geräts am Halterarm des Parallelometers zu befestigen (Abbildung 7A). Erhöhen Sie die Anzahl der Klemmteile und die Menge an Gummi entsprechend der Dicke des Handstücks. Verdicken Sie den Schraubenteil der Klemme mit kalthärtendem Acryl (Bild 7B), so dass es in den Haltearm des Parallelometers eingesetzt werden kann (Bild 7C).
3. Wenden Sie den Ultraschall-Scaler, der für die Entfernung supragingivaler Ablagerungen ausgelegt ist, 60 s lang auf jedes Verbundwerkstoff an, wobei Sie diesen einzigartigen Aufbau in einem Winkel von 0°, bei maximaler Leistung, unter Wasserkühlung und mit gleicher Kraft auf einen bestimmten Bereich anwenden (Abbildung 8A, B, C, D).
4. Wiederholen Sie nach der Anwendung des Scalers die profilometrischen Messungen und die Rasterelektronenmikroskop-Bildgebung für jede Probe (Abbildung 9A,B).

Ergebnisse

Die statistischen Analysen wurden mit Hilfe einer statistischen Analysesoftware durchgeführt. Der Wilcoxon Signed Rank Test wurde durchgeführt, um Veränderungen innerhalb der Gruppe zu bewerten. Der Mann-Whitney-U-Test wurde verwendet, um Vergleiche zwischen den Gruppen durchzuführen. Das Signifikanzniveau wurde bei p < 0,05 bestimmt.

Im intragruppeninternen profilometrischen Vergleich beider Gruppen wurde festgestellt, dass die Scaler-Anwendung eine betr?...

Diskussion

Die Forschung zeigt immer wieder, dass sowohl Schall- als auch Ultraschall-Ablagerungen die Oberflächenrauheit von zahnfarbenen Restaurationsmaterialien erhöhen können, wobei Ultraschall-Ablagerungen eine nachteiligere Wirkung haben ^8,9. Durch Ultraschall-Zundern und Luftpulverpolieren kann die Rauheit von Kompositharz und Restaurationsrändern weiter erhöht werden, und das Ausmaß der Schädigung ist materialabhängig

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Beautifil Flow Plus	Shofu		United States
Evo MA10 Scanning Electron Microscope	Zeiss		Germany
EWO Typ 990 Paralellometer	Kavo		Germany
Finishing Discs	Bisco		United States
G4 Scaler Tip	Woodpecker		China
Premise Flowable	Kerr		United States
SC 7620 model sputter coater	Quorum Technologies		UK
Surftest SJ-210	Mitutoyo		Japan
UDS-A-LED Dental Scaler	Woodpecker		China
Valo LED Cordless Curing Light	Ultradent		United States
Zetaplus Silicon Impression Material	Zhermack		Italy