Tilantekolakan vaikutus kruunun retentioon

Kymmenen molaaria hiottiin tavanomaisen vaippakruunun valmistamista varten. Jokaisesta hiotusta hampaasta otettiin jäljennös, joista valettiin viisi kipsimallia. Kipsipilarit käsiteltiin tilantekolakalla yhden, kahden, neljän, kuuden ja kahdeksan kertaisilla kerroksilla siveltävää tilantekolakkaa. Kullekin kipsitapille valmistettiin kruunut, ja voima, joka tarvitaan hampaan irrottamiseen mitattiin ennen sementointia. Kruunun korotus ja irrotusvoima mitattiin sinkkifosfaattisementillä sementoinnin jälkeen. Voima, joka tarvittiin kruunun irrottamiseen ennen sementointia, väheni tilantekolakan kerrosten lisääntyessä.

Tilantekolakkaus on yleisesti käytetty tekniikka, jolla kiinnityssementille luodaan tilaa hiotun pilarin ja kruunun väliin. On voitu osoittaa, että sementoidun kruunun korotus pilarilla on vähentynyt verrattuna kruunuihin, joiden valmistuksessa tilantekolakkaa ei ole käytetty. Tilanteko sementille on myös vähentänyt sovitusaikaa ja sallinut ylimääräsementin vapaamman valumisen ilman, että kruunun muoto muuttuu (esim. hiontaraja vääntyy liian kovan asetuspaineen vaikutuksesta). Tilantekolakan paksuuden suositukset ovat vaihdelleet 20 mm:stä 40 m m:iin. Kiinnityssementin vaatima tila vaihtelee kruunun valmistustekniikasta riippuen, joten tilantekolakan määrä ei ole suoraan verrannollinen sementin vaatimaan tilaan nähden.

Perinteisesti on uskottu retention parantuvan pilarin ja kruunun kitkavaikutuksen lisääntyessä. Tilantekolakka pyrkii kuitenkin luomaan kiinnityssementille tilaa, joka vähentää kontaktien mahdollisuuden pilarin ja kruunun välillä. Tämä voi johtaa retention muutoksiin kruunuissa, joissa kitkavaikutuksella on alunperin ollut tärkeä osuus.

Retentio ja kruunun sovitus ovat monimutkainen prosessi, johon vaikuttavat monet tekijät. Esimerkiksi:

1. Preparoinnin muodot vaihtelevat: kallistuskulma, aksiaalisen seinän korkeus ja läpimitta, pinta-ala, hiontarajan muoto ja retention lisäämiseksi tehdyt muodot.

2. Hiontapinta preparoinnin jälkeen ja kruunun sisäpinnan ja hiontarajan karheus ja hionnan viimeistelyaineen käyttö (esim. hohkakivi).

3. Sementoinnin ominaisuudet vaihtelevat: sementointiaineen koostumus, fysikaaliset ominaisuudet, levitystapa, istutusvoima ja ulkoiset ominaisuudet.

4. Sovituksen parantamiseksi käytetyt tekniikat: kruunun sovituspinnan tarkastus, valumassan ylilaajentuma, tilantekolakkaus, aksiaaliset urat pilarissa.

Muutokset missä tahansa näistä tekijöistä voivat vaikuttaa retentioon tai istuvuuteen tai molempiin. Tämän tutkimuksen tarkoitus on selvittää levitettävän tilantekolakan kerrosten lukumäärän vaikutus kokokruunujen retentioon ennen sementointia ja sementoinnin jälkeen. Tutkimuksessa kruunut kiinnitettiin poistettuihin molaareihin.

MATERIAALIT JA METODIT

Hampaat kerättiin 24 tunnin sisällä poistoista ja säilöttiin 0,5 %:een kloramiiniin 24 tunniksi ja varastoitiin 4 C tislatussa vedessä testiin saakka. Testiin valittiin 10 molaaria, joiden kliinisten kruunujen mitat olivat yhteneväiset. Hampaiden juuret lovettiin ja ne istutettiin 30 mm pitkiin ja 20 mm halkaisijaltaan oleviin putkiin, jotka täytettiin akryylillä. Akryylin raja hampaalla oli 2 mm kiilteen rajan alapuolella. Putket mahdollistivat hampaan asettamisen mittalaitteen teräsrengaslukitukseen siten, että aksiaalinen kallistuskulma hampaalla saatiin standardisoitua kokeen aikana. Hampaat preparoitiin tavanomaisen vaippakruunun tekemistä varten. Hionnassa käytettiin turbiinikäsikappaletta, joka oli kiinnitetty parallellometriin. Tämä ns. yhdensuuntaisjyrsin mahdollista poran ja hampaan pystyaksiaalisen yhdensuuntaisuuden. Hionnan kallistuskulma oli 6 ja hiontarajan olkapäiden syvyys 1 mm. Hionta suoritettiin timanttiporalla (Komet n:o 848-023) ja runsaalla vesijäähdytyksellä.

Okklusaalipinnan madallus tehtiin korkeakierroksisella timanttilaikalla, jonka läpimitta oli 5 mm. Pilarin pintojen viimeistely tapahtui valkoisella korkeakierroksisella kiillotuskivellä, joka vähensi pintojen karheutta ja saatiin aikaan viimeistelty pinta. Sama henkilö suoritti hionnat yhden päivän aikana.

Jokaisesta hampaasta otettiin viisi jäjennöstä Bayer Dentalin polyvinyylisiloksaanijäljennösaineella ja yksilöllisellä jäljennöslusikalla. Jokaisesta jäljennöksestä valettiin kipsipilari käyttäen erikoiskovaa Fujirock IV-luokan kipsiä. Kustakin hampaasta valmistetut 5 kipsipilaria käsiteltiin seuraavasti: ensimmäiseen pilariin 0 kerrosta tilantekolakkaa, seuraaviin kaksi, neljä, kuusi ja kahdeksan kerrosta Tru-Fit -tilantekolakkaa. Lakkauksessa joka toinen kerros siveltiin kullanvärisellä lakalla ja joka toinen hopeanvärisellä lakalla. Näin voitiin varmistua siitä, että jokainen kerros peitti koko kipsipilarin. Lakan annettiin kuivua viisi minuuttia kerrosten välillä. Tilantekolakkapullot ravistettiin huolellisesti jokaisen lakkakerroksen levityksen välissä. Sama henkilö suoritti lakkaukset yhden päivän aikana. Tilantekolakkaus ulotettiin kauttaaltaan preparoiduille pinnoille hiontarajalle asti.

Kipsipilarit eristettiin Degussan Isolit-eristysaineella ja vahatyö valmistettiin Renfertin kovasta vahasta, joka on tarkoitettu inlay- ja kruunutöihin. Vahaus suoritettiin dippaus-menetelmällä. Vahatyöt viimeisteltiin parallellometriä apuna käyttäen, hiontarajat viimeisteltiin käsivaraisesti. U-muotoinen 1,5 mm läpimitaltaan oleva vahakanava kiinnitettiin jokaisen vahatyön okklusaalipinnalle helpottamaan kontrolloitua nostamista ja asettamista kokeen eri vaiheissa. Vahatyöt upotettiin välittömästi valumassaan kolmen kruunun ryhmissä. Valumassana käytettiin fosfaattipohjaista Cerafina-valumassaa. Testissä käytettiin 100% laajennusnestettä.

Valumassaa sekoitettiin 90 sekuntia alipainesekoittimessa. Valumassaan upotetut vahatyöt laitettiin 37 ⁰C kuivauskaappiin yhdeksi tunniksi, jotta valumassalle saavutettaisiin suurin mahdollinen laajentuma. Sama henkilö suoritti kaikki edellämainitut työvaiheet. Valusylinterinä käytettiin massan kovetuttua poistettavaa polypropyleeninauhaa, näin esilämmitysvaiheessa valumassa pääsee laajentumaan esteettä. Vahanpoisto ja esilämmitys suoritettiin seuraavasti: 1h 240 ⁰C:ssa, 1h 400 ⁰C:ssa, 1h 600 ⁰C:ssa ja 1h 900 ⁰C :ssa. Kruunut valettiin metallista, joka sisälsi 65% nikkeliä, 22,5% kromia ja 9,5% molybdeeniä (Wiron 99). Valu suoritettiin propaanihappiliekillä ja keskipakoislingolla. Valumenetelmä oli aikaisemmmin kehitetty ja testattu tuottamaan kruunuja, joiden ulkomitoissa ei valun aikana tapahdu muutoksia. Kruunut irrotettiin massasta ja puhdistettiin 50 mm alumiinioksidihiekkapuhalluksella 0,6 MPa paineella. Jokaisen kruunun sisäpinta ja hiontaraja tarkastettiin 10-kertaisella suurennoksella mikroskoopilla ja kaikki havaitut pinnan virheet tasoitettiin volframihiili-fissuuraporalla korkeakierroksisella käsikappaleella. Kruunujen sisäpintojen ja hiontarajojen tasoituksen jälkeen hiekkapuhallus 50 m m alumiinioksidilla uusittiin.

Kunkin hampaan testaukset tehtiin sattumanvaraisessa järjestyksessä, näin testausjärjestyksen vaikutus testituloksiin saatiin minimoitua.

Preparoidut koehampaat asetettiin kruunun sovituslaitteeseen ( Wilson et al kehittämä ) ja käytettiin paikallistamisrengasta, jotta kruunun asetussuunta ja käytetyn asennusvoiman suunta pysyivät samana. Kruunut asennettiin 25 N:n voimalla hiotuille pilareille.

Ennen sementointia kruunut sovitettiin kuten edellä kuvattiin ja retention vetovoima mitattiin. Retentio mitattiin vetolujuusmittarilla tasaisella vetonopeudella 1,5 mm/min. Teräksinen paikallistamisrengas ja magneettilukitus mahdollistivat hammaskruunu -yhdistelmän asettamisen vetolujuusmittariin aina samassa päällepanosuunnassa. Vetoa lisättiin kunnes kruunu irtosi hampaalta. Irrotukseen tarvittava vetovoima rekisteröitiin piirturiin, joka oli kytketty vetolujuusmittariin. Voima rekisteröitiin jokaisesta 50:stä kruunu-hammas -yhdistelmästä.

Kruunut sementoitiin preparoiduille hampaille kruunun sovituslaitetta apuna käyttäen. Myös kruunun sovituslaite kytkettiin piirturiin, jotta voitiin rekisteröidä jokaisen kruunun asetus. Piirturi kalibroitiin 1 mm:n asteikolle ja nollapisteeksi valittiin täydellisesti istuva sementoimaton kruunu. Tämä laite kykenee mittaamaan 1 mm:n muutokset kruunun korkeuden poikkeamissa. Kapselissa sekoitettava Vivadentin sinkkifosfaattisementti sekoitettiin valmistajan ohjeiden mukaan ja siirrettiin 1 ml:n ruiskuun ja 0,1 ml ruiskutettiin kruunujen okklusaalisille ja aksiaalisille istutuspinnoille. Kruunu asetettiin preparoidun hampaan päälle ja 25 N:n istutusvoiman annettiin vaikuttaa 3 minuuttia. Kaikkien kruunujen sementointi tapahtui huoneenlämmössä (20+-1 ⁰C ) ja ilman suhteellinen kosteus oli 50+-3%. Piirturi rekisteröi sementoinnin koko 3 minuutin ajan. Kruunun lopullinen korotus määritettiin nollalinjan ja kruunun nouseman erotuksena. Sementoidut kruunuhammas -yhditelmät säilytettiin 4 ⁰ C :ssa tislatussa vedessä 48 tuntia, jonka jälkeen mitattiin kruunun retentiot edellä kuvatulla tavalla. Irrotus rekisteröitiin jokaisen kruunun osalta. Jokaisen testin jälkeen pilariin kiinni jäänyt sementti poistettiin ultraäänipesulaitteella ja pinnat tarkistettiin mikroskoopilla 10-kertaisella suurennoksella.

Vaihteluanalyysi ja Scheffe F-testi tehtiin, jotta pystyttiin identifioimaan merkittävät muutokset ryhmien keskiarvojen välillä. Analyysi testasi myös koejärjestyksen vaikutukset lopputulokseen, johon olisi voinut vaikuttaa hampaiden mahdolliset abraasio- ja eroosiomuutokset testin aikana.

TULOKSET

Keskiarvoiset ennen sementointia mitatut retentioarvot lisääntyvillä lakkakerroksilla on listattu taulukossa 2. Keskiarvoiset retentioarvot vähenivät 24 N:sta (0 kerrosta) 8 N:iin (2 kerrosta). 4,6,ja 8 kerrosta käytettäessä arvot eivät olleet mitattavissa käytetyllä menetelmällä. Statistisella analyysillä voitiin osoittaa merkittävä ero ennen sementointia mitatussa retentiossa 0 kerroksen ja muiden ryhmien keskiarvojen välillä sekä 2 kerroksen ja muiden ryhmien keskiarvojen välillä. Ennen sementointia tilantekolakkakerrosten lisääntyessä retentio väheni, kuten kuva 6 osoittaa (alempi käyrä).

Taulukko 2 esittää kruunun korotuksen vähenemisen suhteessa tilantekolakan kerrosten lisääntymiseen sementoinnin yhteydessä. Kruunun korotus sementoitaessa väheni 547 mm:stä ( 0 kerrosta tilantekolakkaa ) 38 m m:n ( 8 kerrosta tilantekolakkaa ). Tulosten analysointi paljasti merkittäviä eroja kruunun korotuksessa kaikissa muissa ryhmissä paitsi neljän ja kuuden kerroksen sekä kuuden ja kahdeksan kerroksen tilantekolakkausten välillä. Lakkakerrosten lukumäärän lisääminen pienentää kruunun korotusta sementoitaessa (kuva 3).

Sementoidun kruunun retentioarvot on esitelty taulukossa 2. Retentio kasvoi 250 N:sta (0 kerrosta tilantekolakkaa ) 375 N:iin ( 8 kerrosta tilantekolakkaa). Tutkimukset paljastivat merkittäviä eroja retentioarvoissa vain ryhmien 0 kerrosta ja tilantekolakalla päällystettyjen ryhmien valillä. Kuvan 2 ylempi käyrä näyttää retentiovoimien kasvavan tilantekolakkakerrosten kasvaessa.

POHDINTA

Jotta testausjärjestyksen vaikutukset kokeen lopputuloksiin eivät vaikuttaisi vääristävästi yhteenvetoa tehtäessä, viidestä luonnonhampaasta valmistettiin jäljennöstekniikkaa apuna käyttäen viisi erikoiskovaa kipsipilaria kustakin luonnonhampaasta. Kunkin luonnonhampaan mukaan valmistetut kipsipilarit päällystettiin kukin nolla, kaksi, neljä, kuusi ja kahdeksan kertaa siveltävällä tilantekolakalla. Sementoinnit ja retention testaukset kunkin luonnonhammas- kruunu -yhdistelmän kohdalla suoritettiin satunnaisessa järjestyksessä huomioiden tilantekolakkakerrosten lukumäärä, luonnonhampaan puhdistus edellisen testin kiinnityssementistä ja uudelleensementoinnin mahdolliset vaikutukset seuraavaan hammas-kruunu -yhdistelmän testaukseen. Tällaista koejärjestelyä on käytetty aiemmissa tutkimuksissa. Uudelleensementoinnin on havaittu aiheuttavan luonnonhampaan naarmuuntumista, jonka kruunun sisäpinnan pienet epätasaisuudet saavat aikaan. Tämän seurauksena pilari kuluu ja kruunun korotus vähenee seuraavissa yksittäisissä kokeissa kulumisesta johtuen. Materiaali tässä tutkimuksessa arvioitiin uudelleen ja koejärjestyksestä johtuvia poikkeamia ei löydetty.

Tässä tutkimuksessa tilantekolakka ulotettiin hiontarajalle asti. Muissa tutkimuksissa yleisesti käytetty tapa on jättää tilantekolakkaus vajaaksi hiontarajalta noin 0.5 - 1.0 mm. Grajower et al. ovat tutkimuksissaan todenneet, että lakkauksen jättäminen vajaaksi hiontarajalta heikentää huomattavasti lakkauksen vaikutuksia kruunujen istutuksessa. Tässä tutkimuksessa käytettiin koko preparoinnin peittävää lakkaustapaa, jotta hampaan ja kruunun väliset kontaktit saatiin minimoitua. Näin kruunun ja hampaan välinen retentoiva kitkavaikutus vähenee tai häviää kokonaan riippuen käytettyjen tilantekolakkakerrosten lukumäärästä.

KRUUNUN ISTUVUUS JA KOROTUS

Kruunujen korotuksen havaittiin vähenevän sitä mukaa kun tilantekolakan kerrosmäärää kasvatettiin. Tilantekolakan käyttö saa aikaan kruunun korotuksen vähenemisen. Kruunun korotuksen väheneminen tilantekolakan vaikutuksesta on havaittu myös muissa vastaavanlaisissa tutkimuksissa. Lakan käytön vaikutukset eri metalliseoksilla ja sinkkifosfaattisementillä sementoituina ovat samansuuntaisia. Samankaltaisia tuloksia on saatu myös käyttämällä lasiionomeerisementtiä sementoinnissa.

Suunta kruunun korotuksen vähenemisessä tilantekolakkakerrosten lisääntyessä on selvä, kun taas nouseman vähenemisen määrä vaihtelee suuresti eri tutkimuksissa. Tutkimustapojen merkittävien muutosten voidaan katsoa osittain vaikuttavan tulosten vaihtelevuuteen. Tällaisia eroja ovat mm. eroavaisuudet hampaan hionnassa, valumassojen ja -tapojen poikkeavuudet, sementoinnissa käytetty sementin kovettumisajan muutokset, tilantekolakan peittävyys preparoiduilla pinnoilla (hiontarajalle asti tai n. 1 mm vajaaksi hiontarajalta) ja käytetyn puristuspaineen määrä ja tapa. Kaikki nämä tekijät vaikuttavat kruunun korotuksen määrään. Muutamat tekijät tässä tutkimuksessa voivat olla lisäsyynä verrattain korkeisiin kruunun korotusarvoihin, jotka on saatu 0:lla kerroksella (547 um) ja 2:lla kerroksella (389 um):

1. Käytetty matala istutusvoima (25 N), verrattain pieni (6 astetta) kallistuskulma ja riittämätön valukutistuman kompensointi voivat olla syynä kruunun korotuksen korkeampiin arvoihin.

2. Sementin partikkeleiden kasaumien estävä vaikutus täydelliseen asetukseen myös saivat aikaan korkeita kruunun korotuksen arvoja tapauksissa, missä sementille oli vähemmän tilaa.

3. Olkapäähionta vaikuttaa osaltaan ylimääräsementin juoksevuuteen (viistehiontakruunuissa ylimääräsementti juoksee helpommin pois kruunun ja hampaan välistä, kääntäjän huomautus).

Erilaisten tutkimusten suora vertailu on vaikeaa, koska preparoinnin muoto ja malli sekä sementille tehty tila vaihtelevat. Tekniikoiden, joissa hiontaraja on sen mallinen, että ylimääräsementin on helppo valua pois, on havaittu olevan luotettavia vähentämään sementoinnin jälkeistä kruunun korotusta.

RETENTIO ENNEN SEMENTOINTIA

Retentioarvojen keskiarvot ennen sementointia vähenivät 24 N:sta (0 kerrosta) 0 N:iin (4,6 ja 8 kerrosta tilantekolakkaa). Nämä arvot luovat indikaation kruunun ja hampaan väliselle kontaktille ja kuvastavat kitkavaikutuksen merkitystä retentiossa. Valumassaan upotettujen ja valettujen valmiiden töiden oli tarkoitus olla dimensiomitoiltaan keskenään yhteneväiset. Kuitenkin merkittävä kontakti kruunun ja hampaan välillä oli havaittavissa kun tilantekolakkaa oli sivelty kaksi kerrosta, mutta neljän kerroksen lakkauksella kontaktia ei hampaan ja kruunun välillä havaittu. Näiden kahden ja neljän tilantekolakkakerroksen välillä tarvittiin kahden lakkakerroksen lisäys, jotta metallin supistuma saatiin kompensoitua ja kontaktit kruunun ja hampaan väliltä poistettua. Vaippakruunujen muoto on hyvin hankala; pienetkin muutokset kruunun valmistusprosessissa voivat aiheuttaa eitoivottuja kontakteja kruunun ja hampaan välillä, jolloin kruunu korottaa. Kun kruunun ja hampaan välillä on eitoivottuja kontakteja, ei kiinnityssementille jää tilaa. Tämä johtaa ongelmiin kruunun sementoinnissa, kun kruunun istuvuus ei ole täydellinen.

SEMENTOINNIN JÄLKEINEN RETENTIO

Sementoinnin jälkeinen retentio kasvoi tässä tutkimuksessa 250 N:sta (0 kerrosta) 375 N:iin (8 kerrosta tilantekolakkaa). Erot 2,4,6 ja 8 kertaisen tilantekolakan retentiokeskiarvojen välillä eivät olleet tilastollisesti merkittäviä. Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu tilantekolakan käytön lisäävän, vähentävän tai eroavaisuuksia ei ole havaittu kruunujen retentiossa. Tässä tutkimuksessa ei yritetty mitata eri lakkakerrosten paksuutta. Tilantekolakan eri kerrosten paksuutta on tutkittu laajalti. Eames et al. totesivat 4 kerroksen Tru-Fit -tilantekolakkaa aikaansaavan 25 um:n paksuuden. Campagni et al. totesivat tilantekolakkauksen paksuudeksi 26,55 mm, mikäli kerroksia on kaksi ja 77,70 m m, mikäli kerroksia on kuusi.

Aikaisemmat tutkimukset osoittavat tilantekolakkauksen vaikuttavan kruunun retentioon lisäävästi, vähentävästi tai eroja ei ole havaittu.

Poikkeavuudet testien tuloksissa selittyvät erilaisilla mittaus- ja koejärjestelymenetelmillä. Tilantekolakan levityksen laajuus ja sementointitekniikat ovat toistuvasti olleet keskustelun aiheena. Lukemattomat eri työskentelytavat ja materiaalit vaikuttavat myös olennaisesti lopputulokseen.

Hembree ja Cooper hioivat käsivaraisesti luonnonhampaisiin keskenään samanlaisia hiontoja. He eliminoivat jäljennösaineen ja kipsityöskentelyn aikaansaamat mahdolliset virheet valmistamalla vahatyön tilantekolakkauksineen suoraan luonnonhampaalle ja käyttämällä suurempaa istutusvoimaa (88 N). Marker et al. tekemässä tutkimuksessa oli tarkoituksena tutkia jäljennöksen, kipsityömallin ja valamisen vaikutuksia retentioon ja valun istuvuuteen. Tutkimuksessa havaittiin, että käytettävät materiaalivalinnat sekä työskentelytavat vaikuttavat retentioon suuremmassa määrin kuin tilantekolakkojen käyttötapa yksistään. Passor et al. käyttivät tutkimuksessaan preparoitua akryylihammasta, joka ei vastaa luonnonhampaan fysikaalisia ominaisuuksia.

YHTEENVETO

Kipsipilareille valmistettiin vaippakruunut käyttämällä 0, 2,4,6 ja 8 kerrosta siveltävää tilantekolakkaa. Retentiovoimat luonnonhampaalla mitattiin ennen ja jälkeen sementoinnin. Kruunut sementoitiin fosfaattisementillä. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta seuraavaa:

1. Ennen sementointia mitatut kruunujen retentiot hiotuilla pilareilla olivat 24 N+-10N, kun tilantekolakkaa ei käytetty ja 0 N 4-, 6- ja 8-kertaisen tilantekolakkakerroksen mukaan valmistetuissa vaippakruunuissa.

2. Kruunujen istuvuuden tarkastelussa niiden korotus hiotulla pilarilla oli 547 mm +- 77 mm, kun tilantekolakkaa ei käytetty ja 38 mm +- 31 m m käytettäessä 8 kerrosta tilantekolakkaa.