0
Hållfasthet och krympning
utifrån olika
modelleringsvätskor till
porslin.
Aleksandra Cwiek
Handledare: Evaggelia Papia, tandtekniker/ Dr odont vet.
Examensarbete 15 hp Malmö Universitet
Tandteknikerprogrammet Odontologiska Fakulteten
Maj, 2018 205 06 Malmö
2
Sammanfattning
Syfte
Föreliggande studie syftar till att närmare undersöka böjhållfastheten och krympningen på två olika porsliner blandade med respektive vätska av samma fabrikat, destillerat vatten eller universalvätskor.
Hypotes
Vätskan med lägst densitet kommer resultera i högre hållfasthetsvärden, minst krympning och porositet på grund av vätskans innehåll som bidrar till högre vätning av porslinet och därmed ger bättre tätpackning.
Metod
Två olika dentala porsliner blandades med fyra olika modelleringsvätskor, fabrikantens vätska, två universella vätskor och destillerat vatten. 10 provkroppar framställdes per respektive grupp, vilket gav totalt 80 provkroppar fördelade i 8 grupper. Alla provkroppar mättes, genomgick ett 4-punkts böjhållfasthetstest och en provkropp per grupp blev slumpmässigt vald till inspektion av porositet med ett mikroskop. Slutligen fördes det en statistisk jämförelse av böjhållfastheten och krympningen mellan grupperna, samt dokumentation av mikrostrukturen av de utvalda provkropparna.
Resultat
Provkropparna blandade med destillerat vatten visar signifikant högre böjhållfashetsvärden jämfört med en provgrupp blandad med universell modelleringsvätska. Provkropparna blandade med destillerat vatten visade även signifikant högre krympning, medan provkropparna med tillverkarens vätska visade minsta krympning.
Slutsats
I föreliggande studie visade destillerat vatten att vara mest pålitligt val vad det gäller hög böjhållfasthet. Fabrikantens vätska (GC Initial MC) fick minst signifikant krympning. Däremot finns det otillräcklig evidens som bifaller kopplingen mellan modelleringsvätskans densitet och dess påverkan på böjhållfashetsvärden samt krympning.
3
Abstract
Purpose
The present study aims to investigate the flexural strength and shrinkage of two types of porcelain mixed with the manufacturer's modelling liquid as well as distilled water and universal liquids.
Hypothesis
The liquid with lowest density will result in higher strength values, lower shrinkage and porosity due to the liquids content that contributes to higher wetting of the powder, thus providing better sealing.
Method
Two different porcelain were mixed with four different liquids, the manufacturer’s liquid, two universal liquids and distilled water. Ten specimens were prepared per respective group, giving a total of 80. All specimens underwent measuring, flexural strength test and one specimen per group was selected for surface analysis with a microscope inspection. Finally, there was a statistical comparison of the flexural strength between the groups, as well as documentation with photographs of the microstructure of the selected specimens.
Results
The specimens mixed with distilled water show significantly higher flexural strength values compared to one specimen group mixed with universal modelling liquid. Specimen mixed with distilled water showed significant higher shrinkage, whereas the specimens with the manufacturer's liquid showed least shrinkage.
Conclusion
Distillated water showed to be most reliable in terms of high flexural strength. The
manufacturer’s liquid (GC Initial MC) showed least significant shrinkage. On the other hand, there is insufficient evidence that proves the connection between the density in modeling liquid and its influence on flexural strength values as well as shrinkage.
4
Innehåll
Inledning……… 5
Syfte……… 6
Hypotes……….. 6
Material och metod……….. 7
Framställning av provkroppar………. 7 Volym mätning……… 8 4-punktsböjhållfasthetstest……….. 8 Mikrostruktur……….. 9 Statistiska metoder……….. 9 Resultat……… 10 Mikrostruktur……….11 Diskussion……… 12 Slutsats………. 15 Referenser……… 16
5
Inledning
Utvecklingen och forskning om dentala keramer är det mest framåtskridande området inom dentala material1.Under de senaste två decennierna har ett flertal nya keramer och
arbetsmetodiker introducerats. Idag kan man använda dentala keramer till de flesta dentala ersättningar tack vare ett brett sortiment1,2.Dentala keramer som efterliknar mest den
naturliga emaljen brukar övervägande innehålla glas; ett amorft material som består av atomer i en tre dimensionell struktur som har oordnat avstånd till dess bredvidliggande atomer 3. Keramernas utveckling är mycket påverkad av dagens efterfrågan på estetik. Enligt Afroz S. et. al har dental estetik ett stort inflytande på patienternas självförtroende och psykosocialt välbefinnande. Studien motiverar att dagens medier har haft en stor inverkan på samhällets syn på skönhet och därmed leder det till en ökad efterfrågan på en estetisk behandling hos patienter 4,5.
Ytporslin kännetecknas oftast av utmärkt estetik, med lägre tryckhållfasthet i jämförelse med andra keramer. Materialet är uppbyggt med starka kovalenta bindningar och får därifrån bland annat sina höga hårhetsvärden och biokompabilitet1,6. Däremot är hög frakturresistans väldigt viktig för alla sorters dentala ersättningar, något som de flesta keramer saknar. Keramer är ett sprött material och misslyckas primärt på grund av deras oförmåga att deformeras plastiskt samt undvika spricktillväxt när de utsätts för dragspänning. Deformation av ett keramiskt material före fraktur är ca 1%, medan för stål är detta värde ca 20%6. Utav alla dentala keramer har ytporslin lägst drag- och böjhållfasthet, med böjhållfasthetsvärden som varierar mellan 50 och 140 MPa.För att ytporslinet ska kunna användas i munmiljön krävs det ett starkt understöd som förhindrar sprickbildningen. Bland fastsittande protetik är det oftast ytporslinet som utgör riskfaktorn för frakturer1,7.
Keramernas hållfasthet bedöms allra främst på dess frakturmotstånd. Frakturmotstånd är en egenskap som beror på hur materialen klarar av en kraft när de utsätts för intensiv belastning. Så snart materialet överstiger sträckgränsen uppträder det en fraktur i materialet1,6.
Frakturmotståndet påverkas av materialets mikrostruktur, såsom kristallstorlek, orientering och fördelning av glasfasen och porositeter. Varje steg av porslinshanteringen har en inverkan på sprödheten, det är oundvikligt i praktiken att defekter uppstår vid hantering av keramen. Defekterna brukar ligga i mikrostrukturell nivå, till exempel föroreningar, restporer, överdrivet stora korn, mikroskopiska ytrepor och defekter i korngränser1,6.
Fastän defekterna är oundvikliga kan de förminskas med olika metoder. Eftersom porslinets hållfasthet styrs mycket av mikrostrukturen, så krävs det av fabrikanterna att framställa porslinspartiklarna i lämplig storlek. Pulverpartiklarnas omfång ska kunna bli ordentligt packade under kondenseringen för att undvika porositet1,8,9. Det önskas att partiklarna i pulvret varierar i storlek så att densiteten av tätpackningen ökas. Storleken av
fätspatsporslinets leucit-partiklar brukar vara mellan 0.5 till 5 μm beroende på fabrikant8.Det har visats i tidigare studier att finare leucitpartikelstorlek kan öka tillförlitligheten och
böjhållfastheten på fältspatporslin8,9,10.Enligt Zhang Y. et al. hade leucitpartikelstorlek dock ingen signifikant effekt på hållfastheten i dentala porslin, däremot var densiteten beroende på partikelstorleken8.
6
Korrekt och grundlig kondensering är också avgörande för att få tätpackning av
porslinspartiklarna. Tätpackning under kondenseringen kan uppnås med bland annat vibrering av porslinsmassan, spatulering eller penselteknik1,11. Porslinspulvret blandas med en vätska till en massa, sedan används en av metoderna för att slutligen kunna dra ut vätskan med till exempel en ren näsduk. Detta syftar till att porslinspartiklarna tätpackas när vätskan dras ut. Fördelen blir att massan är kompakt med färre porer samt minskad krympning efter
sintring1,10,6.
Många tandtekniker har valt eller utvecklat egna individuella kondenseringsmetoder samt prefererar olika sorters instrument. Vidare kan vissa tandtekniker välja att blanda destillerat vatten med porslinspulver, andra kan använda speciell modelleringsvätska av någon sort. Dessa modelleringsvätskor brukar innehålla vatten med bland annat polyetylenglykol, klorid, alkohol och glycerin12,13,14,15. Det finns begränsad information om innehållet samt beskrivning om hur de fungerar bland de flesta vätskorna. Idag finns det även något som kallas för
universalvätska, med påståenden att den fungerar för alla sorters porslin oavsett fabrikant. I tidigare studier har man undersökt skillnader i hållfasthet mellan destillerat vatten gentemot fabrikatens modelleringsvätska. Sınmazıs G. et al. visar att det sintrade porslinet som var blandad med modelleringsvätska hade högre hållfasthetsvärden än de som var förblandade med destillerat vatten. Densiteten i kommersiell modelleringsvätska varierar mellan 0,9 och 0,94 g / cm³ och har lägre densitet än hos destillerat vatten (= 1,0 g / cm³). I studien vägde man de olika vätskorna till samma vikt när porslinsmassan blandades. Modelleringsvätskans volym blev större än destillerat vatten vilket ledde till ökad vätning av porslinpulvret samt mindre porositet och ökade densitetsvärden i materialet16. Sınmazıs G. et al. visar att vätskan med lägre densitet fick högre hållfasthetsvärden. Däremot visar en studie av Bengtsson M. och Wiahl C. ett motsatt resultat, där destillerat vatten fick högre hållfasthetsvärden än
modelleringsvätskan12. Än idag saknas det tillräckligt med vetenskap för att dra en slutsats om hur modelleringsvätskorna kan påverka materialens hållfasthet och mängden porositeter.
Syfte
Föreliggande studie syftar till att närmare undersöka böjhållfastheten och krympningen på två olika porslinstyper blandade med fyra olika vätskor, fabrikantens vätska, två universella vätskor och destillerat vatten.
Hypotes
Vätskan med lägst densitet kommer resultera i högre hållfasthetsvärden, minst krympning och porositet på grund av innehåll som bidrar till högre vätning av pulvret och därmed ger bättre tätpackning.
7
Material och metod
10 provkroppar framställdes till respektive grupp, vilket gav totalt 80 provkroppar. De porslinsfabrikat som användes i studien var Ivoclar Vivadent: IPS e.max Ceram och GC Initial MC.
Modelleringsvätskorna som användes i studien var respektive porslinsfabrikats tillhörande vätska Ivoclar Vivadent IPS e.max Build Up liquid eller GC Initial MC Modelling Liquid, destillerat vatten, Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL universal och Smile Line U-mid Liquid ADVANCED. (Tabell 1)
Tabell 1. Provkropparnas gruppfördelning
Grupp Porslinstyp Modelleringsvätska
IV-F Ivoclar Vivadent IPS e.max Ceram IPS e.max Build Up liquid IV-DV Ivoclar Vivadent IPS e.max Ceram Destillerat vatten
IV-D Ivoclar Vivadent IPS e.max Ceram Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL universal
IV-S Ivoclar Vivadent IPS e.max Ceram Smile Line U-mid Liquid ADVANCED
GC-F GC Initial MC GC Initial Modelling Liquid
GC-DV GC Initial MC Destillerat vatten
GC-D GC Initial MC Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL
universal
GC-S GC Initial MC Smile Line U-mid Liquid
ADVANCED
Dimensioneringen av provkropparna var enligt modifierade ISO-mått (ISO/DIS 1474)17.
• Längd: 21 ± 1 mm • Bredd: 5 ± 0,2 mm • Höjd: 2,50 ± 0,2 mm
Framställning av provkroppar
Samtliga provkroppar framställdes med hjälp av en specialtillverkad mässingsform (Figur 1). Vätska/pulver-förhållandet per varje provkropp var 0,37± 0,2/1,05± 0,2. Vätskorna och pulvren vägdes separat med en mikrogramsvåg (Mettler-Toledo PB602-L), och därefter blandades de till en massa med en blandningspatel. Porslinsmassan lades upp i formen med hjälp av penselteknik och ett vibrationsbord (KV-36 Wassermann).
Formen fylldes under vibration med ett överskott av massan och vätskan sögs upp med en pappersnäsduk. För en slät yta skrapades överskottet bort med en skalpell varpå provkroppen avlägsnades från formen och lades på ett brännbord.
8
Provkropparna brändes totalt två gånger på första och andra dentinbränning i porslinsugn (Programat P500, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) enligt porslinsfabrikanternas anvisningar18,19.(Tabell 2)
Tabell 2. Bränningsschema för respektive porslinsfabrikat
Porslinsfabrikat Program Förvärmn. (°C) Förvärmn. (min.) Värmestegr. (°C/min.) Bränn.-temp. Hålltid (min.) Vakuum (hPa) Ivoclar Vivadent IPS e.max Ceram
1:a dentin 403°C 4.00 min 90°C/min 730°C 2.00 min Ja 2:a dentin 403°C 4.00 min 90°C/min 730°C 2.00 min Ja GC Initial MC 1:a dentin 580°C 6.00 min 55°C/min 890°C 1.00 min Ja 2:a dentin 580°C 6.00 min 55°C/min 880°C 1.00 min Ja Volym mätning
Efter avkylning kontrollerades storleken av samtliga provkroppar med ett digitalt skjutmått. Provkropparnas storlek beräknades i kubikmillimeter (mm³) och användes som referens till volymförändring.
4-punktsböjhållfasthetstest
För att mäta provkropparnas böjhållfashetsvärden utfördes ett 4-punktsböjhållfasthetstest i en universalmaskin för testning av material (Instron 4465, Instron®, Norwood, Massachusetts, USA). Avståndet mellan de nedra valsarnas mittpunkt var 16 mm och de övre valsarnas motsvarande avstånd var 8 mm. Diametern på valsarna var 3 mm (1,5 gånger provkroppens höjd) enligt ISO/DIS 1470417. Belastningshastigheten var 0,5 mm/min. Provkropparna belastades till de fakturerade. Brotthållfastheten mättes i Newton (N) och dokumenterades med hjälp av en skrivare (Philips PM 8010, Philips, Eindhoven, Nederländerna).
Följande formel för att omvandla mätresultaten av provkropparnas böjhållfasthetsvärden från N till MPa användes:
σ
f=
3Fa
bd
2σf = böjhållfasthet (MPa)
F = belastningen (N)
a = den nedre spännvidden delat med fyra (mm) b = provkroppens bredd (mm)
9
Mikrostruktur
En provkropp per grupp valdes slumpmässigt inför inspektion av provkropparnas porositet. Varje provkropp planslipades under vattenkylning (Phoenix 4000, Buehler Ltd., Lake Bluff, Illinois, USA), och därefter etsades den slipade ytan på provkropparna för tydligare struktur enligt fabrikantens anvisningar, 60 sekunders etsning följt av 120 sekunders neutralisering och 10 sekunder sköljning i rinnande vatten (Ivoclar Vivadent IPS Ceramic Etching gel och Ivoclar Vivadent Neutralizing Powder).
Provkropparnas ytor analyserades med ett mikroskop (Leica DFC420) och dokumentation gjordes med fotografering av ytorna i 500µm förstorning.
Statistiska metoder
Mätvärdena bearbetades med SPSS 24,0 for Windows. För att kunna genomföra en analys och jämförelse mellan gruppernas resultatvärden användes n one-way ANOVA, Tukey´s test med signifikansnivå α= 0.05.
10
Resultat
Medelvärde och standardavvikelse av böjhållfasthetsvärde (MPa) för respektive grupp framgår i tabell 3. Högst värde uppvisade grupp GC-D, 58.6 (± 14.8) och lägst grupp IV-DV, 83.3 (± 11.5).
Medelvärde och standardavvikelse av storleken (mm3) för respektive grupp framgår i tabell 3 där högst värde uppvisade grupp GC-F, 305.0 (± 6.4) och lägst grupp GC-DV, 288 (± 8.6). Provkropparnas storlek krympte ca. 34% i förhållande till mässingsformen(Figur 1).
Tabell 3. Märesultat, statistisk signifikans och standardavvikelse
Böjhållfasthet Storlek Grupp Medelvärde (MPa) Min (MPa) Max (MPa) Medelvärde (mm³) Min (mm³) Max (mm³) Ivoclar V. IV-F 64.7 (± 12.5) 49.8 88.0 297.0 (± 7.5) 285.57 303 IV-DV 83.3 (± 11.5) 55.6 98.2 300.0 (± 9.5) 284.97 312.49 IV-D 73.0 (± 14.0) 55.0 96.9 295.0 (± 6.5) 285.84 302.81 IV-S 70.7 (± 15.7) 47.0 107.2 296.0 (± 11.8) 285.9 317.37 GC Initial GC-F 71.9 (± 11.7) 55.3 93.0 305.0 (± 6.4) 298.68 318.41 GC-DV 82.1 (± 11.9) 64.0 101.8 288.0 (± 8.6) 275.43 305.39 GC-D 58.6 (± 14.8) 26.7 77.6 292.0 (± 6.6) 279.28 301.2 GC-S 75.0 (± 24.5) 36.0 119.6 300.0 (± 7.4) 288.66 308.79
Resultaten ifrån one-way ANOVA, Tukey’s test visade att:
• GC-D hade ett signifikant lägre böjhållfasthetsvärde än både IV-DV (p= 0.011) och GC-DV (p= 0.019). Resterande grupper hade ingen signifikant skillnad i
böjhållfasthetsvärde.
• GC-DV hade en signifikant lägre volym (mm³) än IV-DV (p= 0,029), GC-F (p= 0.001) och GC-S (0.029).
• GC-F visade en signifikant högre volym (mm³) än både GC-D (p= 0.028) och GC-DV (p= 0.001).
Figur 1. Mässingsformens mått
11
Mikrostruktur
Ytanalysen visade att provkropparna inte hade en signifikant skillnad i porositet. (Figur 2)
Figur 2. Etsade provkroppar i förstorning (500µm)
12
Diskussion
Ytporslinets hållfasthet är till stor del beroende på porslinshanteringen. Defekterna som förekommer kan bero på föroreningar, porer, överdimensionerade korn, mikroskopiska ytrepor och trasiga korngränser6. En hygienisk miljö samt en önskad tätpackning mellan porslinspartiklarna kan förhindra många av dessa defekter. Korrekt kondenseringsmetod samt vätska/pulver-förhållande kan bidra till minskade porer i materialet. Sintringsprocessen är en kritisk del då ett poröst material under sintringen exempelvis kan: sakta ner kristalltillväxten, orsaka att korngränserna drar sig ifrån porerna och lämnar dem isolerade i kornet, eller att porerna flyttas till korngränsregionen under kristalltillväxt. Det är viktigt att undvika dessa fenomen med en kondenseringsmetod som kan bidra till tätpackning av porslinsmassan6,20. I föreliggande studie valdes det att mäta porslinets vätska/pulver-förhållande för varje grupp. Zhang Y. et. al har undersökt vätska/pulver-förhållandets inverkan på porslinets porositet och drog slutsatsen att det finns signifikant skillnad på densiteten och den totala porositeten hos materialen21.Sınmazıs G. et al. samverkade till att använda rekommenderade v/p-förhållande enligt Zhang Y. et. al studie och blandade 0.7g pulver och 0.2g vätska till varje provkropp16. I föreliggande studie användes det 1.05g pulver och 0.3g vätska, alltså samma förhållande men ca 50% mer i mängd. Porslinsmassan kondenserades med hjälp av ett vibrationsbord för att förminska förekomsten av porositet i massan. Kondensering med vibration har visat en positiv inverkan på böjhållfasthetsvärdet1,12. Vibration kan åstadkommas manuellt, mekaniskt eller med ultraljud. Tidigare studier har även hypotiserat om att det finns ett samband mellan porslinets densitet och böjhållfasthet16,12. Teoretiskt borde detta vara korrekt då en tät yta innehåller färre porer, dock var skillnaderna inte signifikanta i föreliggande studie.
Som tidigare nämnts har även pulverpartiklarnas storlek enligt studier visat sig ha en inverkan på böjhållfasthetsvärden8,9,10. Keramerna IPS e.max och Initial MC valdes till denna studie på grund av deras olika egenskaper, innehåll samt storlek på pulverpartiklarna. IPS e.max
används främst till helkeramiska semi-monolitiska konstruktioner, medan Initial MC används för metall-keramiska konstruktioner. Initial MC är ett fältspatsporslin med kristaller i storlek av 25μm och har minst eller högre än 50 MPa i böjhållfasthetsvärden19,22. IPS e.max till skillnad av traditionellt fältspatporslin består av lågbränt nano-fluorapatit glaskeram med kristaller i storlek av 100-300nm och mikrofluorapatit kristaller med en längd av 1-2μm. Detta fabrikat anger att de har minst eller högre än 50 MPa i böjhållfasthetsvärden18. Modelleringsvätskornas innehåll och påverkan på keramens hållfasthet har inte kunnat styrkas. Information om vätskornas innehåll saknas i litteratur samt i de flesta broschyrer för kommersiella modelleringsvätskor. Däremot motiverar Bengtsson M. och Wiahl C. att enligt
CALLAplus manual kan tillsatser av t. ex zinkklorid och strontiumklorid anses kunna: ” reagera med porslinet och avge gaser som blir till inklusioner i materialet.”12
Denna manual har inte kunnat hittas och därmed finns det ingen reliabilitet till påståendet. I föreliggande studie valdes det att mäta provkropparnas storlek för att kontrollera krympningen beroende på val av modelleringsvätska och dess varierande innehåll.
För att undersöka provkropparnas porositet användes ett mikroskop med förstorning på 500μm. Bilderna på dessa är inte tillräckliga för att kunna dra en slutsats om provkropparnas porositet. Istället borde en SEM-analys göras. En SEM-analys kan göra en förstorning på mikrostrukturell nivå och därmed hade korntillväxten samt porerna kunnat identifieras. En vidare forskning om modelleringsvätskans inverkan på mikrostrukturen bör undersökas för att
13
förstärka kunskapen inom området. Porositeten i bilderna var inte tillräckligt användbara för att bedöma materialens mikrostruktur och därmed kan hypotesen för porositeten förkastas. Ett 4-punkts böjhållfasthetstest består av fyra valsar som belastar en provkropp, valsarna är symmetriskt placerade med provkroppen mellan (figur 2). Enligt ISO/DIS 1474 bör valsarna kunna rulla fritt för att förminska friktion som kan uppstå under belastningen, en hög friktion kan leda till en tidig fakturering17. Valsarna ska kunna artikulera för att erhålla en jämn belastning av provkroppen. I denna studie satt de övre två valsarna fast i en jigg som kunde röra sig fritt horisontellt. De nedre valsarna var fixerade.
Figur 2.Modifierat 4-punkts böjhållfasthetstest där jiggen är horisontellt rörlig.
Jämfört med ett 3-punktsböjhållfasthetstest så belastar 4-punktstest en större yta. Denna variant rekommenderas mer eftersom provkroppen kommer att belastas jämnare samt enklare att identifiera defekter i än om 3-punktstest utförs17.
I föreliggande studie undersöktes skillnaden mellan de olika modelleringsvätskornas påverkan på ytporslinets egenskaper. Denna undersökningen hade inte kunnat möjliggöras i en in vivo-studie eftersom porslinet i provkropparna i en in vitro-vivo-studie har större volym än kliniska ersättningar samt får andra defekter än i orala miljön. Förutom porslinets mikrostruktur finns det andra faktorer i orala miljön som kan orsaka defekter i porslinet, såsom exempelvis patientens hälsotillstånd eller utformningen på kronan. En ökad mängd defekter ger lägre böjhållfashetsvärden. De böjhållfashetsvärden som presenteras i denna studie kan inte direkt överföras till ett in vivo-perspektiv, utan kan endast vara en anvisning.
För att försöka efterlikna den kliniska situationen används ofta termocykling, en metod som artificiellt åldrar och utmattar materialet. I denna studie termocyklades inte provkropparna på grund av eftersträvan att efterlikna Sınmazıs G. et al. studie16. Fördelen är att det blir enklare att jämföra föreliggande studie med Sınmazıs G. et al. resultat, däremot blir det okänt hur de olika provkropparna blir påverkade av artificiell åldring.
Provkropparna brändes två gånger i 1: a och 2: a dentin enligt porslinfabrikanternas anvisningar (Tabell 1). Glansbränning är främst till fördel för att undvika slitage och
säkerställa kemisk hållbarhet för att undvika fenomenet ”slow crack growth” i orala miljön1. Föreliggande studie termocyklade inte provkropparna och har till undantag inte glansbränt provkropparna. Glansbränning är väldigt kritiskt stadie för porslinets hållbarhet, däremot
14
valdes glansbränningen bort främst på grund av att eftersträva att efterlikna Sınmazıs G. et al. studie16 och kunna göra en jämförelse mellan resultaten.
De flesta provkropparna i föreliggande studie överstiger 50 MPa i böjhållfasthetsvärden. Däremot finns det ett antal provkroppar som understiger 50 MPa. Kunde vätska/pulver-förhållandet ge inkorrekt viskositet under kondenseringen? Valsarna i
4-punktsböjhållfasthetstestet var inte fullt rörliga och kunde påverkat materialet. Enligt ISO/DIS 1474 ska helt parallella provkroppar samt avfasning av provkropparnas kanter ge ett högre böjhållfasthetsvärde. I föreliggande studie har kanterna inte avfasats på grund av eftersträvan att efterlikna Sınmazıs G. et al. studie, som nackdel kan böjhållfashetsvärden vara lägre än om avfasningen hade genomförts16. Provkropparna slipades inte i denna studie eftersom dem bedömdes att de redan var parallella. Om provkropparna hade kondenserats med mer anpassad vätning per vätska samt planslipats och haft avfasade kanter hade studien kunnat renodlas ytligare.
En faktor som kan ha spelat roll för böjhållfasthetsresultaten är att vissa grupper under kondenseringen inte var tillräckligt viskösa. Alla vätskor vägdes till samma vikt och därmed varierade volymen och vätningen av porslinspulvret. Detta ledde till att vissa massor blev svårare att hantera och kunde bidra till porositet i materialet. Kondenseringen bland modelleringsvätskorna upplevdes mer viskös i jämförelse med destillerat vatten. Densitetsvärden hos destillerat vatten, IPS e.max Build Up liquid och GC Initial MC
Modelling Liquid är 1g/cm³. Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL universal är 1.1g/cm³ och Smile Line U-mid Liquid ADVANCED uppgav ingen information13,14,15.
En etisk prövning är inte tillämpbar i denna studie eftersom testet har skett på provkroppar. Däremot visar föreliggande studie att det förekommer skillnader i provkropparnas egenskaper beroende på modelleringsvätska. Detta bör tas till hänsyn vid tillverkning av kliniska
konstruktioner till patienter.
Måtten på provkropparnas längd, bredd och höjd hade kunnat beräknas separat för att ta reda på skillnaden provkropparnas storlek, däremot valdes det i denna studie att beräkna denna skillnaden i kubikmillimeter för att ta reda på en genomgående storlek på provkropparna. Trots att det finns signifikanta skillnader bland gruppernas storleksvärden så är det endast GC-D med varierande densitetvärden. GC-D hade en signifikant högre krympning än GC-F. Utav alla grupperna uppvisade GC-D ett signifikant lägre böjhållfashetsvärde än både IV-DV och GC-DV. Vätskan i GC-DV (Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL universal) har högst densitet. Enligt Sınmazıs G. et al. får vätskorna med lägre densitet högre
böjhållfashetsvärden16. Betyder detta att modelleringsvätskans densitetsvärden kan ha en inverkan på böjhållfasthetsvärden?
Trots begränsade faktorer som samverkar så finns det signifikanta skillnader i både krympning och hållfasthet. Dessa resultat ger upphov till fler frågor. Vad orsakar
modelleringsvätskans viskositet och densitet? Kan olika ämnen i modelleringsvätskan ha en större inverkan på krympningen? Produceras reaktioner mellan vätska och pulver under kondenseringen och/eller sintringen som kan påverka keramens egenskaper?
För att besvara dessa frågor krävs vidare efterforskningar om modelleringsvätskor, något som inte rymdes inom ramen för denna studie.
15
Slutsats
Baserat på resultaten av föreliggande studie kan det konstateras att olika sorters vätskor kan påverka ytporslinets böjhållfasthet och krympning. Utav alla vätskorna har Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL universal de lägsta hållfasthetsvärden och högst densitetvärden. Trots att Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL fick lägst hållfasthetsvärden så finns det otillräcklig evidens som bifaller kopplingen mellan modelleringsvätskans densitet och dess påverkan på böjhållfashetsvärden samt krympning.
I föreliggande studie visade destillerat vatten att vara mest pålitligt val vad det gäller hög böjhållfashet. Fabrikantens vätska (GC Initial MC) fick minst signifikant krympning.
16
Referenser
1. Anusavice KJ. et al. Phillips´ Science of Dental Materials 12th ed. Philadelphia: Saunders. 2012; kapitel 18: 418-473.
2. Laukkanen T. Dentala keramer Klinisk utvärdering. Kunskapscenter för Dentala Material Socialstyrelsen. 2008.
3. Kelly JR. Dental ceramics: current thinking and trends. Dent Clin North Am. 2004 Apr;48(2): viii, 513-30. Review.
4. Afroz S, Rathi S, Rajput G, Rahman SA. Dental esthetics and its impact on psycho-social well-being and dental self-confidence: a campus-based survey of north Indian university students. J Indian Prosthodont Soc. 2013.
5. Samorodnitzky-Naveh GR, Geiger SB, Levin L. Patients' satisfaction with dental esthetics. J Am Dent Assoc. 2007 Jun;138(6):805-8.
6. Bergmann Carlos P, and Aisha Stumpf. Dental Ceramics: Microstructure, Properties and Degradation, Springer, 2014.
7. Kimmich M, Stappert CF. Intraoral treatment of veneering porcelain chipping of fixed dental restorations: a review and clinical application. J Am Dent Assoc. 2013
8. Zhang, Y, Rao, P, Lü, M, Wu, J. Mechanical Properties of Dental Porcelain with Different Leucite Particle Sizes. Journal of the American Ceramic Society. 2008. 91: 527-534
9. Rasmussen ST, Ngaji-Okumu W, Boenke K, O'Brien WJ. Optimum particle size distribution for reduced sintering shrinkage of a dental porcelain. Dent Mater.1997 Jan;13(1):43-50.
10. Mackert JR Jr, Twiggs SW, Russell CM, Williams AL. Evidence of a critical leucite particle size for microcracking in dental porcelains. J Dent Res. 2001 Jun;80(6):1574-9.
11. Evans DB, Barghi N, Malloy CM, Windeler AS. The influence of condensation method on porosity and shade of body porcelain. J Prosthet Dent. 1990
12. Bengtsson M, Wiahl C, Kondensering av ytporslin med vibration under vakuum och dess inverkan på böjhållfastheten. Malmö universitet. 2008.
13. GC Initial. Safety data sheet, GC Initial Modelling Liquid. 1907/2006/EC, Article 31. 2014
14. Ivoclar Vivadent. Safety Data sheet, IPS e.max Ceram Build-Up Liquid allround. Sheet No. 1613. 2010.
15. Dentsply Sirona. Safety Sata sheet, Ducera Liquid OCL universal. EC 1907/2006. 2017
17
16. Sinmazişik G, Oveçoğlu ML. Physical properties and microstructural characterization of dental porcelains mixed with distilled water and modeling liquid. Dent Mater. 2006 Aug;22(8):735-45.
17. Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) - Test method for flexural strength of monolithic ceramics at room temperature. ISO/DIS 14704. International Organization for Standardization.
18. Ivocar Vivadent. Bruksanvisning e.max ceram. 2015 19. GC Initial. Bruksanvisning GC Initial MC. 2014
20. Cheung KC, Darvell BW. Sintering of dental porcelain: effect of time and temperature on appearance and porosity. Dent Mater. 2002 Mar;18(2):163-73.
21. Zhang Y, Griggs JA, Benham AW. Influence of powder/liquid mixing ratio on porosity and translucency of dental porcelains. J Prosthet Dent 2004;91:128–35 22. GC Initial™ Brochure. GC (Fabrikantens kommersiella broschyr). [citerad 2018 Maj
02]. Tillgänglig från:
18
Slutord
Ett stort tack till…
Evaggelia ”Lisa” Papia, Dr. Odont. Vet /tandtekniker, för ditt stora engagemang, vägledning och positivitet.
19
Apparatur och material
Produkt Produkt Tillverkare Lot/Batchnr.
Ytporslin Ivoclar vivadent e.max ceram, 20g
Ivoclar Vivadent, Liechtenstein
W93286
Ytporslin Ivoclar vivadent e.max ceram, 20g
Ivoclar Vivadent, Liechtenstein
P54341
Ytporslin GC Initial MC, 20g GC Europe, Belgien 1709111 Ytporslin GC Initial MC, 20g GC, Europe, Belgien 1707051 Modelleringsvätska Ivoclar Vivadent IPS
e.max Build Up liquid, 60ml Ivoclar Vivadent, Liechtenstein W44495 Modelleringsvätska GC Initial MC Modelling Liquid, 50ml GC, Europe, Belgien 1710251
Modelleringsvätska Dentsply Sironia Ducera Liquid OCL universal, 50ml
Dentsply Sirona, Tyskland
0584985
Modelleringsvätska Smile Line U-mid Liquid ADVANCED,
Smile Line, Schweiz 11080217
Destillerat Vatten
Porslinsugn Programat P500 Ivoclar Vivadent, Liechtenstein Planslip Phoenix 4000 Buechler Ltd, USA
Våg PB602-L Mettler-Toledo AB,
Sverige
Skrivare Philips PM 8010 Philips, Eindhoven, Nederländerna Materialtestmaskin Instron 4465 Instron, USA
Mikroskop Leica DFC420 Leica Microsystems, Sverige
Vibrationsbord KV-36 Wassermann Wassermann, Tyskland Etsning Ivoclar Vivadent IPS
Ceramic Etching gel
Ivoclar Vivadent, Liechtenstein
20
Neutraliseringspuder Ivoclar Vivadent Neutralizing Powder
Ivoclar Vivadent, Liechtenstein
21
