ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ СВЯЗИ РАЗЛИЧНЫХ БОНДИНГОВЫХ СИСТЕМ: ИСПЫТАНИЕ ПРОЧНОСТИ СВЯЗИ НА СДВИГ И МИКРОТЯЖЕНИЕ

G. GALLUSI1, P. GALEANO1, A. LIBONATI1, M.R. GIUCA2, V. CAMPANELLA1

1. University of Rome “Tor Vergata”, Department of Dental Science, Operative Dentistry, Rome, Italy
2. University of Pisa, Department of Surgery, Pedodontics, Pisa, Italy

РЕЗЮМЕ

Оценка прочности связи различных адгезивных систем: Испытание прочности связи на сдвиг и микрорастяжение.
Цели. Целью данной работы является оценка прочности связи in vitro трех адгезивных агентов, сравнивая результаты двух видов испытаний, испытания прочности связи на микрорастяжение и испытания прочности связи на сдвиг. Испытания прочности связи использовались для проверки как прямых, так и непрямых реставрационных методов,
чтобы выяснить, могут ли методы давать разные результаты.
Методы. 72 человеческих третьих моляра были собраны и хранились в физиологическом растворе. Было проведено три вида испытаний: 1- SB, 2- «Срез» препарата μTBS1, 3- «Стик» препарата μTBS2. Мы протестировали три различные адгезивные системы (группы 1-2-3 n=24), две реставрационные методы (подгруппа A-B n=12). Тестируемые адгезивы: Optibond FL (OFL) (группа 1), Optibond Solo Plus (OSP)
(группа 2), Optibond Solo Plus Self-Etch (OSSE) (группа 3). Для всех испытаний использовалась универсальная нагрузочная машина Instron Machine.
Результаты. Наилучшие значения были получены для Optibond FL со средними значениями 45-50 МПа. Optibond Solo Plus показал значения, очень похожие и в некоторых случаях почти идентичные FL. Optibond Solo Self Etch показал худшую адгезию как при прямых, так и при непрямых реставрационных методах.
Параметрический и непараметрический статистический дисперсионный анализ
указал на отсутствие существенных различий между OFL и OSP и продемонстрировал существенные различия для адгезива OSSE.
Значимость. Результаты подтверждают, что двухэтапный адгезив с полным травлением
является наилучшим компромиссом между простотой и эффективностью.

Ключевые слова:

дентин-бондинговые агенты, микропрочностной тест на прочность, тест прочности на сдвиг, прямые реставрации, непрямые реставрации.

Введение

Испытание прочности связи при сдвиге долгое время представляло собой испытание на выбор для оценки прочности адгезии адгезионных систем на эмали и дентине (1, 2). Этот тест до сих пор используется в стоматологических исследованиях из-за его
простоты выполнения. Недавно в литературе были высказаны сомнения в обоснованности этого теста, хотя на него отрицательно влияют несколько переменных, связанных с дентинным субстратом (3, 4), таких как: качество травления, уровень влажности субстрата, качество адгезионных связей (изменчивость оператора), экспериментальные условия растяжения (5, 6). Согласно теории Гриффита (7), небольшая область статистически связана с более высокими значениями растяжения, в то время как большая область с более низкими силами растяжения; поэтому было предложено испытание прочности связи на микрорастяжение.
Испытание на микрорастяжение (μTBS) в настоящее время считается наиболее ценным испытанием для оценки прочности адгезионной связи (8, 9). На самом деле этот тест имеет некоторые ограничения, поскольку исходный образец необходимо уменьшить до минимального образца. Тест на микрорастяжение позволяет более равномерно распределить напряжение, чем тест на прочность связи при сдвиге, из-за осевой нагрузки на растяжение на уменьшенном интерфейсе, тем самым снижая частоту
когезионных трещин в дентине (10). Кроме того, испытанные палочки каждого отдельного образца позволяют оценить среднее значение и стандартное отклонение
общей прочности связи. В любом случае, этот тест сильно зависит от процедур и подготовки образцов к тестированию. Побочная цель этого исследования — проверить,
является ли μTBS точным и надежным методом оценки прочности связи и, если возможно, определить влияние подготовки образцов на характеристики адгезивных систем. Для того чтобы создать полный тест, имитирующий различные клинические
состояния, были проведены тесты с тремя адгезивными системами при прямых и непрямых экспериментальных реставрациях.

Целью данного исследования является не только оценка прочности связи клеевых систем, но и сравнение достоверности различных испытаний на растяжение.

Материалы и методы

Для этого исследования мы выбрали семьдесят два верхних и нижних третьих моляра, удаленных по хирургическим причинам, без кариеса, очищенных и хранящихся в физиологических растворах при комнатной температуре. Все зубы были случайным образом разделены на группы и подгруппы в соответствии с: тестируемым адгезивом, реставрационной техникой и испытанием на растяжение.

Группа 1: 3-шаговый адгезив Optibond FL (KerrHawe Scafati Италия) n = 24
Подгруппа A: Прямые реставрации n = 12
Подподгруппа 1: Сдвиговая связь (SB) n = 4
Подподгруппа 2: Микропрочный «срез» (μTBS1) n = 4
Подподгруппа 3: Микропрочный «стик» (μTBS2) n = 4
Подгруппа B: Непрямые реставрации n = 12
Подподгруппа 1: Сдвиговая связь (SB) n = 4
Подподгруппа 2: Микропрочный «срез» (μTBS1) n = 4
Подподгруппа 3: Микропрочный «стик» (μTBS2) n = 4
Группа 2: 2-шаговый адгезив Optibond Solo Plus (KerrHawe Scafati Италия) n = 24
Подгруппа A: Прямые реставрации n = 12
Подгруппа 1: Сдвиговая связь (SB) n = 4
Подгруппа 2: Микрорастяжимое «срез» (μTBS1) n = 4
Подгруппа 3: Микрорастяжимое «палочка» (μTBS2) n = 4
Подгруппа B: Непрямые реставрации n = 12
Подгруппа 1: Тест прочности на сдвиговую связь (SB) n = 4
Подгруппа 2: Микрорастяжимое «срез» (μTBS1) n = 4
Подгруппа 3: Микрорастяжимое «палочка» (μTBS2) n = 4
Группа 3: 2-шаговый адгезив Optibond Solo Plus Self Etch (KerrHawe Scafati Italy) n = 24
Подгруппа A: Прямые реставрации n = 12
Подгруппа Подгруппа 1: Сдвиговая связь (SB) n = 4
Подподгруппа 2: Микрорастяжимое «срез» (μTBS1) n = 4
Подподгруппа 3: Микрорастяжимое «палочка» (μTBS2) n = 4
Подгруппа B: Непрямые реставрации n = 12
Подподгруппа 1: Сдвиговая связь (SB) n = 4
Подгруппа 2: Микрорастяжимое «срез» (μTBS1) n = 4
Подгруппа 3: Микрорастяжимое «палочка» (μTBS2) n = 4

Зубы для теста были зафиксированы в алюминиевых коробках, заполненных гипсом типа 3, размерами 3,6 см x 3,6 см x 3 см. Все зубы были зафиксированы в слепке до DEJ с главной осью, перпендикулярной основанию, чтобы упростить правильное выравнивание во время фаз резки.
Для каждого тестируемого адгезива мы моделировали как прямые, так и непрямые реставрационные методы. Окклюзионные поверхности препарированных зубов были разрезаны горизонтально с использованием прецизионного алмазного диска, установленного на фрезере, чтобы получить обнажение всего окклюзионного дентина. Чтобы минимизировать количество переменных для последующих тестов, на
каждом этапе подготовки зубов любой образец, показывающий аномалии или макроскопические неоднородности, исключался. При описанной установке образцов
было возможно получить дентинную поверхность, которая абсолютно параллельна основанию монтажной коробки. После первого этапа резки открытая поверхность дентина была отполирована наждачной бумагой зернистостью 1000, чтобы имитировать реалистичный смазанный слой (рис. 1). Для создания прямых и непрямых экспериментальных реставраций была подготовлена ​​силиконовая форма (рис. 2). Это
должно было создать одинаковую окончательную форму образца для обоих видов реставраций; окончательная реставрация имела размеры 5,4 мм x 5,4 мм x 5,4 мм. (Использованный микрогибридный реставрационный композит был Point 4 оттенка A3 KerrHawe Scafati Италия). Все материалы использовались строго в соответствии с указаниями производителя. Для инициирования полимеризации адгезивов и композита на основе смолы использовалась галогенная лампа отверждения Coltolux 75 (KerrHawe
Scafati Италия). Для фиксации всех непрямых реставраций была выполнена «техника полимеризации под давлением» (11) с использованием того же фотоотверждаемого
реставрационного композита, что и цемент. Давление нагрузки фиксации, создаваемое гидравлическим прессом, составляло 1,5 бар (измерено равным давлению, создаваемому вручную оператором) и поддерживалось до конца времени светового отверждения. Для резки восстановленных зубов для испытаний на растяжение использовался микрометрический контролируемый микротом твердых тканей и кости (Leika) с тороидальной алмазной пилой.

Образцы для теста SB не подвергались сечению и были немедленно готовы к нагрузочной машине (рис. 3). Для μTBS1 (подготовка срезов) были выполнены три осевых разреза, чтобы получить четыре образца для каждого зуба (рис. 4). Затем каждый испытанный образец был охарактеризован с адгезионной поверхностью приблизительно 5,4 мм x 1,2 мм и индивидуально измерен цифровым прецизионным штангенциркулем перед тягой.
Для μTBS2 (приготовление палочек) были реализованы пять осевые разрезы, за которыми следовали еще пять разрезов с вращением на 90°, чтобы получить 16 образцов для каждого зуба (рис. 5). Адгезивная поверхность, ожидаемая для этих образцов, составляла приблизительно 1,2 мм x 1,2 мм и была индивидуально
измерена цифровым прецизионным штангенциркулем перед вытяжкой. Для испытания на растяжение использовалась универсальная испытательная машина (машина Instron) со следующими настройками:

• SB максимальная нагрузка SB 500 кг; скорость: 0,5 мм/мин.
• μTBS1 максимальная нагрузка μTBS1 150 кг; скорость: 0,5 мм/мин.
• μTBS2 максимальная нагрузка μTBS2 120 кг; скорость: 0,5 мм/мин.

Собранные данные были статистически проанализированы с помощью параметрических и непараметрических тестов дисперсии и медианных значений с использованием программного обеспечения SPSS.

Результаты

Все данные, полученные в ходе испытаний на растяжение, представлены
в Таблице 1 (для прямых реставраций) и в Таблице 2 (для непрямых реставраций) как средняя прочность адгезии и стандартное отклонение. Образцы, которые сломались
во время процедур подготовки (особенно при испытаниях на микрорастяжение) или которые показали когезионное разрушение, были исключены из статистического анализа. Поскольку некоторые из образцов были исключены из-за преждевременного разрушения, в таблицах указано количество испытанных образцов по сравнению с количеством подготовленных образцов.
Параметрический статистический анализ дисперсии показал отсутствие статистически значимых различий между испытаниями и отсутствие взаимодействий между переменными испытаний и адгезивами.
Непараметрический тест Краскела-Уоллиса подтвердил отсутствие статистически значимых различий между испытательными группами отдельных адгезивов. Post
Hoc Test с Tukey HSD (p < 0,5) показал, что адгезив OSSE (самопротравливающий праймер) значительно отличается от двух других систем, которые не представляют
значимых статистических различий.
T-тест (p < 0,5) использовался для сравнения прямых и косвенных методов: для адгезива OFL разница между средним и дисперсией значима; для адгезива OSP разница между средним и дисперсией значима; для адгезива OSSE разница между средними значениями незначима, а разница между дисперсиями является пограничной.
Анализ результатов, полученных с помощью прямых и косвенных методов для каждой адгезивной системы, проанализированной отдельно с непараметрическим тестом Манна-Уитни, выявил статистически значимые различия между двумя методами для адгезивов OFL и OSP, хотя это подтвердило незначимость дисперсий для OSSE.
Сравнивая два метода реставрации с T-тестом без учета отдельных адгезивов, мы
обнаружили значительную статистическую разницу как для дисперсии, так и для средних значений. В рамках того же метода сравнение самопротравливающего адгезива с протравливанием и промыванием показало весьма значимые различия
как для дисперсии, так и для средних значений.

Обсуждение

Проанализированные данные показывают, что в целом все протестированны
протравливающие и промывающие адгезивы показали лучшее поведение, чем
протравливающий самопротравливающий. Два протравливающих и промывающих
адгезива дали схожие результаты с точки зрения средних значений, но, вероятно, из-за сложности техники, Optibond FL показал более высокие значения стандартного отклонения.
Из сравнения результатов прямой реставрационной техники с непрямой техникой данные показали лучшую эффективность адгезии в прямой технике. Этот результат, вероятно, обусловлен относительно меньшей степенью конверсии полимеризованного
композита и адгезивов в непрямой системе во время фаз цементирования.
Сравнение всех испытаний дает возможность вывести некоторые соображения:

1. Сдвиговая связь (SB): простота тестовых швов не является веской причиной для выбора этого испытания в качестве единственного способа оценки прочности связи. По количеству измерений на образец и по разнице со значениями, полученными в результате более сложных испытаний, SB-шов не может дать точных результатов.

2. Испытание прочности на микрорастяжение (μTBS1 e μTBS2): согласно литературе, эти испытания на образцах малого размера более точны, но могут сильно зависеть от неблагоприятных событий, таких как преждевременные отказы, и требуют большего количества образцов (12-15).
3. Только для сравнения в рамках испытания эффективности различных адгезивов, а не для измерения точной индивидуальной прочности адгезии адгезива, швы SB надежны из-за простоты использования. Более сложные испытания на микрорастяжение шва более ориентированы на определение максимальной и минимальной локальной адгезии конкретного тестируемого адгезива на конкретном субстрате.

Статистический анализ показал лучшее поведение клеев «протравки и промывки», чем тестируемого самопротравливающего адгезива. Более того, статистический анализ
предположил, что адгезивный интерфейс, приводящий к прямой реставрации, имеет лучшее поведение, чем при непрямой реставрации.
С учетом ограничений теста, в который не были включены многие переменные, такие как, например, старение образцов (16), это исследование, не указывая отдельные значения, дает нам возможность сравнить характеристики различных бондов в
моделируемых клинических условиях. На основе собранных данных и среди протестированных бондов, бонды V поколения (Optibond Solo Plus) подтвердили наилучшие характеристики между трудностями эксплуатации и полученной адгезией как прямым, так и косвенным методом.

Литератуные источники

References

1. Tay L, Pashley DH. Shear bond strength to dentin: effects of surface treatments, depth and position. Dent Mater 1988; 4:371-378.
2. Watanable LG, Lacy AM, Davis DR. Shear bond strength: Simple plane vs. conventional lap shear. J dent Res 1987; 67:383, Abstr. No.2159.
3. Prati C, Pashley DH Dentin wetness, permeability thickness and bond strength of adhesive systems. Am J Dent 1992; 5:33-38.
4. Eich JD, Robinson SJ, Chappell RP, Cobb CM, Spenser P The dentin surface – Its influence on adhesion, Part III. Quintessence Int 1993; 24:571-582.
5. Von Noort R., Cardew GE., Howard IC et al. The effect of local interfacial geometry on the measurement on the tensile bond strength to dentin. J Dent Res 1991; 70: 889-93.
6. Von Noort R., Noroozi S., Howard IC et al. A critique of bond strength measurements. J Dent 1989; 17: 61-7.
7. Griffith AA. The phenomena of rupture and flow in solids. Phil Trans roy Soc London A221: 1920; 168-198.
8. Sano H et al.; Tensile properties of mineralized and demineralized human and bovine dentin. J Dent Res 1994; 73: 1205-1211.
9. Bouillaget S, Ciucchi B, Jacoby T et al. Bonding characteristics to dentin walls of class II cavities, in vitro. Dent Mater 2001; 17: 316-21.
10. Pashley DH, Ciucchi B., Sano H et al. Adhesion testing of dentin bonding agents. A review. Dent Mater, 1995; 11: 117-125.
11. Campanella V. Restauri indiretti in composito nei settori posteriori: nuova tecnica costruttiva e cementazione sotto pressione. G It.Cons, 2003; 1: 8-15.
12. De Munck J, Vargas M, Van Meerbeek B et al. One Day Bonding Effectiveness of New Self-etch Adhesives to Burcut Enamel and Dentin. Oper Dent, 2005; 30: 39-49.
13. Armstrong S.R., M. A. Vargasb, Fangs Q. Laffoond J.E. Microtensile Bond Strength of a Total-etch 3-step, Total-etch 2-step, self-etch 2-step, and a Self-etch 1-step
    Dentin Bonding System Trough 15-month Water Storage. J Adhes Dent, 2003; 4: 47-56.
14. Goracci C, Sadek FT, Monticelli F, Cardoso PE, Ferrari M. Influence of substrate , shape, and thickness on microtensile specimens structural integrity and their measured
    bond strengths. Dent Mater, 2004; 20: 6
15. Poitevin A, De Munck J, Van Landuyt K, Coutinho E, Peumans M, Lambrechts P, Van Meerbeek B. Critical analysis of the influence of different parameters of the microtensile bond strength of adhesives to dentin. J Adhes Dent, 2008; 10:7-16.
16. Abdalla AI, El Zohairy AA, Aboushelib MM, Feilzer AJ. Influence of thermal and mechanical load cycling on the microtensile bond strength of self-etching adhesives. Am J Dent, 2007; 20:250-4.