文摘
本研究的目的是探讨不同表面处理方法对剪切粘结强度的影响复合树脂和不同程度的氧化锆陶瓷。激光表面修整程序已报告的有效方法提高修复粘结强度复合氧化锆陶瓷。详细信息的影响,Cr: YSGG激光治疗不同的脉冲率对氧化锆陶瓷缺乏文献。120圆盘形的标本准备包括氧化锆,镶面陶瓷,氧化锆表面镶面陶瓷50% - 50%。四种不同的表面处理是应用于标本。这些都是与金刚石钻头研磨、喷砂和短和长脉冲的呃,Cr: YSGG激光辐照。一个intraoral陶瓷修复工具被用来修复标本,和剪切粘结强度进行每个标本的复合树脂。最高的平均粘结强度是镶面陶瓷表面,地面使用金刚石钻头,观察和最低的平均粘结强度值在同一表面与长脉冲激光照射治疗。喷砂与氧化铝粒子表现出低意味着修复之间的粘结强度方法在本研究中使用的其他组含有一半的镶面陶瓷和氧化锆的一半。喷砂,呃,Cr: YSGG激光器使用表面处理过程得到适当的粘结强度的集团,包括50%镶面氧化锆陶瓷- 50%,因为应用中观察到的无显著差异的表面修整方法在这一组。
1。介绍
杰出的美学和生物相容性的特点主要涉及修复能找到地方广泛用于恢复牙医。全冠,例如,铝合金瓷器制成,氧化锆陶瓷、白榴石或lithium-disilicate-reinforced玻璃陶瓷,可以考虑另一种治疗选择瓷熔融金属固定局部义齿在日常临床实践中恢复牙科的1,2]。在这些材料中,氧化锆具有优越的机械性能与传统陶瓷相比,因为这是最稳定和高强度陶瓷材料。它有900 MPa挠曲强度和9 MPa / m1/2断裂韧性值(1]。
氧化锆陶瓷核心被证明更安全地使用框架从单冠公寓楼架桥工程。氧化锆的核心材料与分层长石瓷贴面实现卓越的美学。虽然氧化锆陶瓷的高存活率(73.9% - -100%)2 - 5年后已报告在前部和后部固定局部义齿(3- - - - - -5),临床医生仍然遇到一些技术框架骨折等并发症和瓷凿或扩展裂纹的瓷器。
骨折在氧化锆框架中很少被报道为观察并发症年故障率从1.88%到4.24%不等。另一方面,小碎屑和完整的瓷器骨折最常见技术并发症。凿或瓷层的裂纹断裂来自氧化锆core-porcelain结或瓷器本身。瓷裂缝已经称为缺陷而导致的拉伸应力无论内部或外部特征。强调在整个冷却过程和镶面瓷之间热膨胀系数的不相容氧化锆框架和镶面瓷其他可能的原因开始和传播的裂纹6]。
当骨折发生在单板陶瓷、intraoral比完整的简单替换或修复方法的应用extraoral修复技术。同时,对患者创伤较小,不需要额外的时间,努力,和成本7,8]。
Intraoral瓷修理工具包括债券牙科复合树脂粘结系统瓷修复骨折(9]。强大和有效粘结树脂和陶瓷之间取决于化学键在这个接口,在陶瓷材料提高微机械和surface-roughening程序保留(10]。在这种情况下,各种治疗方法包括喷砂2O3粒子,酸腐蚀、衬管的应用程序,与金刚石圆盘磨,激光的应用程序。在这些方法中,激光应用的好处,即铒:钇铝石榴石(Er:掺钕钇铝石榴石)、二氧化碳(有限公司2),掺钕钇石榴石(ND: YAG)和铒铬:钪钇镓石榴石(呃,Cr: YSGG)激光作为椅边应用程序最近流行和常用的方法(7,8,11- - - - - -25]。
本研究旨在调查Er的功效:Cr: YSGG和长脉冲持续时间较短的激光应用相比其他表面粗化不同的氧化锆陶瓷表面的修复程序配置。零假设的研究是激光辐照和喷砂的应用程序没有影响修复粘结强度的不同程度的氧化锆陶瓷。
2。材料和方法
完全120圆盘形的标本(直径5毫米和2毫米高)制造瓷修复系统的剪切粘结强度分析各种陶瓷表面处理不同的方法。三个主要组决定,所以每组40光盘是随机挑选的。以下表面配置被定义为这些组:组我:测试标本仅仅是捏造的表面氧化锆(氧化锆100%)(冰Zirkon半透明,Zirkonzahn GmbH,时至今日,德国)。(氧化锆组);第二组:测试表面的标本只捏造镶面陶瓷(镶面陶瓷100%)(Vita VMK主人,维塔Zahnfabrik h·劳特公司GmbH & Co . KG坏Sackingen,德国)。(镶面组);第三组:测试表面镶面陶瓷标本捏造的50%和50%氧化锆(Zirconia-Veneering组)。
2.1。标本的制备
圆盘形的氧化锆标本从presintered氧化锆研磨使用machine-milling技术绿色街区。之后,最终烧结在1500°C执行根据制造商的建议。40标本剩下只有氧化锆标本(集团)。制造40氧化锆标本涂上镶面陶瓷(II)组、单板陶瓷粉末和液体混合,获得的泥浆被应用到圆盘形状的金属模具,缠绕在preprepared氧化锆光盘。这种金属模具有足够的空间来提供镶面陶瓷涂层的氧化锆标本一样厚。然后,氧化锆和贴陶瓷组装被解雇了在计算机辅助炉由于指令手册。随后,一个槽深度测量1毫米准备到一半的测试剩余40氧化锆表面的标本是如图1。与液体混合单板陶瓷粉后,浆浓缩,干燥,和发射程序推荐的制造商。因此,40标本镶面陶瓷氧化锆表面50%和50%(第三组)获得(图1)。所有标本都嵌入到充满autopolymerizing丙烯酸的圆柱形模具。
每组40标本被随机分成4组10光盘。不同表面处理应用到每个子群的测试表面的标本。表面处理应用如下:子群我:对照组,表面研磨砂轮磨削金刚石钻头(Swisstec wh40 - 1.5, Diatech,查尔斯顿SC,美国中风(10);子群二世:空气粒子磨损组,喷砂与隆多flex + 360 (intraoral喷砂设备)。50μ米艾尔2O3粒子被应用于4条和水压力的空气压力1.5酒吧20年代在1毫米的距离,垂直地表面;第三小组:与长脉冲激光应用,焊接表面的标本被呃,辐照Cr: YSGG激光(年;Biolase技术公司,圣克莱门特,CA) 2.78μ米波长。的光纤激光(600μ米,直径6毫米长度)被垂直表面10毫米的距离。脉冲持续时间是200年μ年代的重复率20赫兹(脉冲/秒)和脉冲激光能流体动力学、能量和功率密度5.6 J /厘米2和111 W /厘米2分别为1.5 W。水和空气流动的50%和50%,分别使用了连续20年代照射;和第四小组:与短脉冲激光应用,焊接表面的标本被呃,辐照Cr: YSGG激光(年;Biolase技术公司,圣克莱门特,CA) 2.78μm。脉冲持续时间是140年μ年代的重复率20赫兹(脉冲/秒),而其他条件的激光是第三子群的相似。
表面处理完成后,表面的扫描电子显微镜检查(JEOL,地产,6060)为了观察地形表面变化。样本第一次干,sputter-coating设备被用来sputter-coat用金和钯。用电子显微镜获得的扫描电镜图像被放大1000 x 2000 x 5000 x。SEM照片与5000 x放大图所示2。
(一)
(b)
(c)
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(g)
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(我)
(j)
(k)
(左)
扫描电镜检查后,所有标本都沐浴在超声波清洁96%异丙醇(Sigma-Aldrich、圣路易斯、钼)3分钟。然后,intraoral陶瓷维修工具(Clearfil修复,Noritake、仓敷聚酯纤维、日本)和复合材料(Clearfil威严审美,Noritake、仓敷聚酯纤维、日本)被用来应用于表面的标本后,制造商的建议。简而言之,指令后,条件测试表面的标本,包括镶面陶瓷(集团II和III)蚀刻用40%磷酸(K-etchant凝胶;仓敷聚酯纤维有限公司,日本大阪)5 s(不需要氧化锆表面)和用水冲洗15秒。风干后,Clearfil SE债券底漆和Clearfil瓷债券活化剂混合在一个1:1的比例,穿上5 s的表面和空气变薄。运用SE债券、风干和photopolymerized 10年代。复合树脂材料(Clearfil威严审美,Noritake、仓敷聚酯纤维、日本)是应用于样品表面的援助聚四氟乙烯模具了维度。模具是逐渐填满,每一层都是light-polymerized 20年代1毫米的距离使用light-polymerizing单元(BlueLEX bt - 150, Monitex工业有限公司、新台北市,台湾)11的输出功率1.2 W和。剪力键测试前,标本介入37°C蒸馏水24 h。
2.2。抗剪粘结强度试验
每个标本放置在一个金属支架在万能试验机(日本岛津公司AG-X;日本东京)。加载的长轴平行于标本应用复合块之间的接口和测试表面以0.5毫米/分钟十字头的速度直到骨折(图3)。在最大负载故障或分层的复合块。剪切粘结强度计算故障负载(N)除以键区(毫米2)。
(一)
(b)
(c)
剪力键测试后,仔细观察断裂表面上,和界面的失效模式是由一个研究员。观察到的失效模式是粘合剂,凝聚力失败,和混合。完全分离的复合树脂氧化锆表面决定脱胶;完全断裂的复合树脂的定义是有凝聚力的失败,和失败的失败包括(胶粘剂和凝聚力失败)呈现混合失败。
2.3。统计分析
Shapiro-Wilk正常分析和方差分析表明,集团的同质性测试发行版是正常的。通过这些测试的结果,参数单向方差分析(ANOVA)执行组中应用统计分析软件(PSPP 1.0.1, GNU, FSF Inc .,波士顿,MA,美国)。 被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
抗剪粘结强度值包括在表提出了均值和标准差1。在所有组织,表面研磨(子群I)导致了最高的平均剪切粘结强度值。组我,发现价值最低的是子群三世和子组中观察到显著差异,II和III ( )。子组II和III和子组之间的差异我和IV没有统计学意义( )。根据第二组的结果,第四组显示最低的键的强度值,有统计上显著的差异值的子组和第三和第四子组之间我和( )。第二小组说明任何其他子组间显著差异。在第三组,第二组键的强度值最低,但这是所有其它子组之间没有统计学意义( )。
此外,表中给出评估和失效模式2。大多数的失效分析显示组中的脱胶。80%的失败胶粘剂子组I和II。所有的失败发生在第三和第四子组是粘合剂。在第二组中,所有故障主要发生在复合树脂的内聚(亚组为90%,第二组为80%,70%,子组III和IV)。在第三组,对组我,混合50%,40%有凝聚力,10%胶失败发生。在子组II和III, 60%和40%的混合凝聚力失败观察。在第四组,80%和20%的混合凝聚力失败被发现。
评估后的扫描电镜图像进行表面处理程序(研磨、喷砂、长脉冲和短脉冲,Cr: YSGG激光辐照下的放大5000倍(图2)。不同粗糙度的模式是条件表面的扫描电镜观察到的评估。组我(氧化锆表面),平行的划痕是兼容所示方向磨钻的子群,不规则的形态模式是观察到小组第二。平行浅裂缝和划痕小组第三,均匀的表面粗糙度和microretentive沟槽第四子群发现。第二组(陶瓷表面),不规则表面模式和宽裂缝和深裂缝和高脊第一次小组观察深裂缝和不规则地形显示在第二小组。统一的深裂缝和沟槽被认为在小组第三。浅表面裂缝和凹槽画报》第四组,第三组(50%氧化锆- 50%镶面陶瓷),演示的子组相似的表面模式组I和II关于材料的类型。
4所示。讨论
优秀的机械性能如断裂韧性高,外观自然是提高氧化锆陶瓷的临床应用的关键。虽然人气和zirconia-based固定修复的临床成功率高,大量的镶面陶瓷材料断裂已经被一些临床研究报道26- - - - - -28]。单板陶瓷的意外骨折可以导致患者和临床医生的不满和失望。修复破碎的陶瓷制作新的,特别是应用intraoral修复方法之一,可能会更容易接受,容易,减少创伤,更令人满意,如果通过一段长期妥善维修站点功能(7]。
临床成果经常依赖的完整性的界面结合强度的断裂表面氧化锆/镶面陶瓷和修复材料。因此,一些研究已经进行了相关的结果,Cr: YSGG激光应用氧化锆陶瓷,由于目标改进树脂复合材料之间的粘结强度和氧化锆表面(21- - - - - -25]。通过这种方式,目前的研究目的是评估各种表面处理方法的有效性之间的剪切粘结强度修复材料,复合树脂,氧化锆和镶面瓷器。当前研究的零假设被接受。各种脉冲的呃,Cr: YSGG激光和喷砂的应用不仅没有改善修复粘结强度的氧化锆也镶面瓷与对照组相比,仅仅与金刚石钻头磨削。
剪力键测试是一种最常用的键的强度测试(7- - - - - -10,16,20.,22- - - - - -24,29日,30.),因为剪切应力被认为是主要强调参与体内焊接失败的修复材料。表面粗糙度和债券的优势glass-infiltrated氧化铝陶瓷是准备使用各种表面处理。剪力键的强度进行了测试来确定之间的表面处理方法对焊接的影响氧化锆或镶面瓷和复合树脂。
先前的研究证明了机械调节,创造microretentions和改善粘附在表面处理效率的氧化锆和单板陶瓷材料31日,32]。在临床条件下,恢复修理intraorally骨折,裂缝的表面通常是地面使用粗金刚石钻头,是一种常见的过程是紧随其后的是牙医,为了提高机械结合,因为清洁残余和平滑的表面污染面积(7,33]。与金刚石钻头磨选为对照组。艾尔2O3磨损是另一种常见的治疗用于表面粗糙度增加,但没有达成共识氧化锆研究人员之间的粘结效果。他们中的一些人说,喷砂造成优于氧化锆的结合,而剩下的其他报道称,这种方法没有显著提升氧化锆陶瓷之间的结合强度和复合。
最近,研究人员主要集中在使用激光治疗使粗糙表面的陶瓷基板。尽管许多研究[17- - - - - -20.,33- - - - - -35)相关Nd-YAG、Er-YAG和有限公司2激光的表面修整陶瓷已发表的数据包括Er的影响,Cr: YSGG激光复合树脂粘结强度的陶瓷,氧化锆,或50% - 50%氧化锆陶瓷表面稀缺。因此,与粗金刚石钻头研磨,喷砂和艾尔2O3粒子,通过Er和激光治疗,Cr: YSGG优先用于本研究。
很明显从目前研究与金刚石钻头研磨导致剪切粘结强度值最高的子组。临床可接受的水平的剪切粘结强度之间的复合树脂和陶瓷材料已经在先前的研究报道10 MPa。在最近的研究中,平均粘结强度值范围的推荐水平,除确定短期和长脉冲激光疗法应用于氧化锆表面。然而,它应该考虑口腔环境,咀嚼模式,和长期使用修复无法模拟的研究中,可造成粘结强度降低的修复系统。虽然体外结果不能完全描述体内条件下,结果是有益的预测材料的性能或治疗方法。
组我只由氧化锆标本,与金刚石钻头磨削显示均剪切粘结强度值高于其他表面处理方法,但只有磨和激光治疗之间的差异在统计学上意义重大。发现的可能原因是粗糙表面区域,可以证实了打磨或喷砂的扫描电镜图像。而表面粗糙度增加,不仅会导致更高的表面积也提升表面能量。首先他们使微机械保留,后者会导致润湿性和附着力。
根据我们的发现在这项研究中,这些都是兼容的研究中提出了Derand和Derand36),涂胶泥水泥之间的粘结强度值最高,获得了氧化锆与金刚石钻头不治疗相比,喷砂,氢氟酸治疗。研究认为最高的键的强度更表面不规则的特点是几乎平行的沟渠。扫描电镜检查在这项研究中表明,磨削表面粗糙度引起的类似于喷砂,而不是创造明显的平行的沟渠。这可能是由于使用的钻头具有不同的微观结构。可以观察到的研究Kumbuloglu et al。37),不同的钻头(K1和特殊Voco钻头)创建各种表面模式与lithium-disilicate glass-infiltrated陶瓷增强。
Ghasemi et al。23]提出microshear氧化锆之间的粘结强度和树脂水泥改善时,Cr: YSGG激光输出3 W。然而,相同类型的激光功率输出时使用了从0.5到5.0 (W W glass-infiltrate氧化铝块,实验组之间没有显著差异报告,爱德华多et al。21]。此外,结果表明,激光输出功率1.5 W和4 W设置导致microtensile键的强度最高。氧化锆的SEM分析标本处理,Cr: YSGG激光辐照表现出流畅的氧化锆表面研磨和喷砂治疗相比,在当前的研究中。
在目前的研究中,得到了较低的剪切粘结强度值应用短期或长脉冲呃,Cr: YSGG比喷砂激光疗法,对照组在氧化锆表面。它可以认为1.5 W的输出功率设置用于这项研究可能不足以修改和氧化锆表面变粗糙。授予,低能量设置创建Y-TZP表面细微的修改,而较高的参数出现过度恶化材料,具有强烈的裂缝和碳化(38]。
氧化锆的失效模式分析表明不同的断裂模式标本。所有标本在laser-treated组胶骨折,而一些标本研磨和混合喷砂组失败。这可以预测的性能不足的另一个指标,Cr: YSGG氧化锆表面激光处理相比其他表面的方法。它可能表明,氧化锆样品辐照与Er、Cr: YSGG激光并不能保证一个方便临床服务。
不考虑激光脉冲持续时间,磨的区别和激光治疗是统计学意义,而喷砂的区别和激光治疗是无关紧要的。有不一致的研究结果相比,研究论文的结果Ghasemi et al。23),喷砂了明显高于microshear氧化锆和树脂粘合剂之间的粘结强度,Cr: YSGG激光应用程序。分歧可以归因于不同的喷砂技术和激光辐照功率设置,因为只有1.5 W的功率设定用于本研究。
另一方面,研究Kirmali et al。22]报道之间没有统计上的显著差异,Cr: YSGG激光应用和喷砂的粘结强度氧化锆修复,这是符合当前的研究。
更高的剪切粘结强度值达到标本包括镶面陶瓷表面,无论在这项研究中使用的表面处理方法。它可以归因于在陶瓷玻璃的比例高于氧化锆(39]。自microretention独自尚未充分实现结合临床可接受,各种胶粘剂系统已经投入市场创建一个组织良好的化学联盟单板陶瓷,氧化锆30.]。它已经表明,传统的硅烷偶联剂没有潜在的氧化锆的化学成键。包含hydropically磷酸盐单体稳定,称为MDP,提高复合树脂之间的附着力和氧化锆陶瓷14]。胶粘剂系统(Clearfil修复)用于本研究包含硅烷和MDP单体提供化学键单板陶瓷,氧化锆,分别。在这方面,Ghavam et al。40)建议Vertise流完全的应用是合适的氧化锆表面上足够的粘结。
在这项研究中,平均剪切粘结强度值之间Clearfil修复系统和镶面预处理获得的陶瓷表面的磨削钻头和喷砂 和 ,分别,没有发现统计上的显著差异。这些结果是在协议与耆那教等的研究报道。40),Clearfil修复系统的平均剪切粘结强度值 和 的陶瓷基片的调节与研磨使用金刚石钻头和空气喷砂机,热循环后,分别进行。此外,耆那教等。41]报道喷砂和磨钻之间没有明显的统计学差异相关的剪切粘结强度Clearfil修复系统陶瓷基片,这与我们研究的结果是一致的。
似乎短期或长脉冲呃,Cr: YSGG激光应用程序是一个更有效的表面处理过程比氧化锆陶瓷表面的表面,因为没有统计上显著的差异确定激光治疗和其他方法在三组之间由标本仅由陶瓷表面。第二组,包括陶瓷,氧化锆表面,虽然平均粘结强度值发现与金刚石钻头磨削是最高的,之间的区别short-pulsed激光和磨削无统计学意义。
5。结论
在当前研究的局限性,以下的结论可能是报道:(1)表面修整用磨削金刚石钻头提供更好的修复粘结强度为每一个级别的氧化锆陶瓷骨折(2)喷砂,呃,Cr: YSGG激光应用程序获得适当的键的强度镶面50% - 50%氧化锆陶瓷表面,由于无显著差异中观察到在这个群体中应用表面修整方法(3)应遵循制造商的建议获得足够的复合树脂之间的粘结强度和裂缝的氧化锆陶瓷(4)包括镶面陶瓷表面粘性或混合居多的失效模式。完整镶面陶瓷表面可能列入修复区域,为了提高粘接强度。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。