مقدمه

روکش های متال سرامیک به علت استحکام شکست بالا، بطور موفقی در دندانپزشکی ترمیمی به کار می روند.^(2و1) با وجود زیر ساخت فلزی در این دسته از رستوریشن ها، دستیابی به ترنسلوسنسی، بسیار سخت تر از رستوریشن های تمام سرامیک می باشد.^(4و3) ترنسلوسنسی به معنای عبور نور از یک جسم، در حالیکه نور پخش می شود و شفافیت کامل را از بین می برد، می باشد. بنابراین ترنسلوسنسی حد واسط اپاسیتی کامل و ترنس پرنسی می باشد.⁽⁵⁾ زمانیکه رنگ یک رستوریشن با ترنسلوسنسی مناسب همراه شود، رستوریشن به خوبی با دندان های اطراف تطابق می یابد.⁽⁶⁾ افزایش تقاضا جهت رستوریشن های با ظاهر طبیعی، منجر به توسعه سیستم های سرامیکی عاری از فلز گردید. زیر ساخت های غیر فلزی ونیر شده با پرسلن، ترنسلوسنسی بیشتر نزدیک به دندان طبیعی را ایجاد کردند.⁽⁷⁾ انتخاب سرامیک بر روی نتایج زیبایی تأثیر زیادی دارد.⁽⁸⁾ ترنسلوسنسی سیستم های تمام سرامیک بسته به نوع سرامیک، متفاوت بوده و به مقدار پراکندگی نور بستگی دارد. میزان پراکندگی نور به ریزساختار آنها و ضخامت وابسته است.^(10و9و3) در نواحی در معرض دید دهان، کاربرد سرامیک های ترنسلوسنت مانند گلاس سرامیک های تقویت شده با لیتیم دی سیلیکات، جهت ساخت رستوریشن ارجح می باشند.⁽¹¹⁾ در مواردی که زیر ساخت شامل دندانهای تغییر رنگ یافته، پست و کور فلزی و مواد کور رنگی می باشد، ترنسلوسنسی بالای سرامیک، یک مزیت محسوب نمی شود⁽¹²⁾ در چنین مواردی، یک سرامیک با قابلیت پوشش ساختارهای زیرین و ترنسلوسنسی کمتر، باید به کار برده شود تا بتوان به نتیجه مطلوب دست یافت.⁽¹³⁾

اندازه گیری اختلاف رنگ(EΔ) در سیستم رنگی CIE Lab، روشی جهت ارزیابی قابلیت پوشانندگی مواد رستوریتیو می باشد،که در آنL* و a*وb* به ترتیب نمایانگر میزان روشنی، مقادیر قرمز-سبز و زرد-آبی بوده و با اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شوند. EΔ با کمک فرمول زیر محاسبه می شود:⁽¹³⁾

ΔE = [(ΔL*)² +(Δa*)²+(Δb*)²]^1/2

اگر EΔ یک ماده، زمانی که بر روی دو سوبسترای سفید و سیاه قرار میگیرد برابر صفر باشد، قابلیت پوشانندگی آن ایده ال خواهد بود.⁽¹²⁾ به عبارت دیگر سرامیک، رنگ یکسانی را روی پس زمینه های مختلف داشته و رنگ سوبسترا نمی تواند بر روی رنگ آن تأثیر بگذارد. هر چقدر مقدار EΔ بیشتر باشد، نشان دهنده قابلیت پوشانندگی ضعیف تر و ترنسلوسنسی بهتر می باشد. سرامیک های زیرکونیای نسل اول در مقایسه با دیگر سرامیک ها، ترنسلوسنسی کمتری داشته و از آنها به عنوان کور استفاده می شود. لایه ای از پرسلن فلدسپاتیک باید جهت نتایج زیبایی بر روی آنها، ونیر گردد. مشکل این دسته از رستوریشن ها، شکست و پریدگی پرسلن ونیر می باشد که میزان آن برای روکش های تکی،2 تا 9 درصد پس از 2 تا 3 سال گزارش شده است.⁽¹⁴⁾ برای غلبه بر این مشکل، رستوریشن های زیرکونیا، به صورت فول کانتور یا مونولیتیک ساخته شدند. از مزایای این دسته از رستوریشن ها، عدم شکست ونیر، نیاز به تراش کمتر دندان و سایش کمتر دندان مقابل می باشد⁽¹⁵⁾ اخیراً سرامیک های زیرکونیا با ترنسلوسنسی بالا به بازار ارائه شده اند که امکان استفاده از آنها در رستوریشن های مونولیتیک وجود دارد. توانایی پوشانندگی رنگ این سرامیک ها به علت عدم وجود زیرساختار اپک، دارای اهمیت می باشد.⁽¹⁶⁾ بیان شده که زیرکونیا در مقایسه با گلاس سرامیک ها، ترنسلوسنسی کمتر و در نتیجه قابلیت بهتری در پوشش بدرنگی دارد.^(17و4) هرقدر میزان ترنسلوسنسی سرامیک بیشتر باشد، قابلیت پوشانندگی آن کاهش می یابد. زیرکونیا به عنوان یک ماده رستوریتیو اپک، با ویژگی های نوری که جاذبه کمتری نسبت به گلاس سرامیک ها دارد، شناخته می شود. زیرکونیای تتراگونال، اجازه عبور 25 درصد از نور برخوردی را می دهد که این مقدار اجازه پوشش سوبسترای تیره، مانند پست ها، اباتمنت های فلزی و دندان های تیره را می دهد.^(21-18) زیرکونیای ترنسلوسنت، حاوی 30 تا 35 درصد کریستال های cubic می باشد.⁽¹⁸⁾ همچنین کاهش آلومینا و افزایش مقدار اکسید ییتریوم، منجر به افزایش ترنسلوسنسی این دسته از سرامیک های زیرکونیا شده⁽¹⁶⁾ و طیفی گسترده از ترنسلوسنسی شامل top,ultra,super,high در این ماده ایجاد نموده است.⁽²²⁾ اطلاعات در مورد قابلیت پوشانندگی سرامیک های زیرکونیا با ترنسلوسنسی بالا، در مقایسه با گلاس سرامیک تقویت شده با لیتیوم دی سیلیکات، محدود می باشد. از این رو هدف از مطالعه حاضر، ارزیابی قابلیت پوشانندگی دو نوع سرامیک زیرکونیا با ترنسلوسنسی بسیار بالا در قیاس با گلاس سرامیک تقویت شده با لیتیوم دی سیلیکات بود. فرضیه صفر، عبارت بود از عدم وجود تفاوت معنی دار در میزان قابلیت پوشانندگی سه ماده سرامیکی مورد بررسی.

مواد و روش ها

در این مطالعه آزمایشگاهی، 30 عدد دیسک سرامیکی با ضخامت 1 میلی متر و قطر 10 میلی متر در سه گروه آماده شدند. دو گروه شامل سرامیک زیرکونیا با ترنسلوسنسی بسیار بالا (Ceramill Zolid fx,amann Girrbach,Germany و (DD cubeX², dental direct,Germany و گروه سوم حاوی گلاس سرامیک تقویت شده با لیتیوم دی سیلیکات با ترنسلوسنسی پایین (IPS e.max CAD LT, Ivoclar Vivadent, AG, Lichtenstein) بود. دیسک های سرامیکی در هر گروه (N=10) به روش CAD-CAM از بلوک های نیمه سینتر شده زیرکونیا و پره کریستالیزه گلاس سرامیک، توسط دستگاه میلینگ (InLab MC X5; Dentsply Sirona) ساخته شدند.

طبق دستور سازنده، دیسک های زیرکونیا با مایع رنگی A₂ رنگ آمیزی و سینتر شدند. پخت کریستالیزاسیون دیسک های IPS e.max CAD LT به رنگ A₂ بر طبق دستور کارخانه سازنده، به صورت دو مرحله ای انجام شد. ابتدا پخت از دمای 403 درجه سانتیگراد شروع شد و پس از رسیدن به دمای 820 درجه، به مدت 10 ثانیه، در این دما نگه داشته شد و سپس دمای کوره vivadent) P500;Ivoclar) به 840 درجه رسید و به مدت 7 دقیقه، در این دما باقی ماند. پس از سینترینگ، سطح دیسک ها با ساینده های سیلیکون کارباید GlidewellDirect,Irvine,CA;bruxzir) ) به ترتیب با سایز 600،400 و 800 گریت پالیش گردید. سپس قطر و ضخامت دیسک ها توسط میکرومتر دیجیتالی با دقت 002/0 میلیمتر اندازه گیری شدند. دیسک ها در دستگاه اولتراسونیک (Criftofoly, China)، با آب مقطر به مدت 15 دقیقه تمیز و سپس خشک شدند. جهت تعیین توانایی پوشانندگی نمونه ها، از معیارEΔ استفاده شد. ΔE، تغییرات رنگی نمونه ها بر روی زیرساختارهای سفید و سیاه استاندارد (Xrite, Inc.Ci6X model, Mich. USA) می باشد. اندازه گیری بر روی زیرساختارهای استاندارد سفید (CIE L=99.1,a=1.8,b=0.4) و سیاه (CIE L=0.3,a=6.4,b=-20.3) انجام شد.

سنجش پارامترهای رنگی نمونه ها با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر (Xrite, Inc.Ci6X model, Mich. USA) در طول موج 700-360 نانومتر انجام گرفت. دستگاه بر اساس دستورالعمل کارخانه سازنده، کالیبره شد. دیسک ها روی هر دو زیرساختار سفید و سیاه قرار گرفته و شاخص های رنگی L, a, b در ناحیه مرکزی نمونه ها اندازه گیری گردید و داده های حاصل ثبت شدند. اندازه گیری رنگ برای همه نمونه ها توسط یک نفر انجام گرفت و سه بار تکرار شد. میانگین این سه بار اندازه گیری معرف، مقادیر L,a,b آن نمونه بود. سپس مقادیر اختلاف رنگ (EΔ) بر اساس فرمول زیر محاسبه شد:

_W-B= [(L_W-L_B)² + (a_W-a_B)² + (b_W-b_B)²] ^1/2 ΔE

داده های حاصل با کمک نرم افزار آماری SPSS-17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) تجزیه و تحلیل شدند. ابتدا نرمالیتی داده ها با آزمون کلموگروف اسپیرنوف، بررسی شد و با توجه به نرمال بودن توزیع
داده ها، از آزمون های واریانس یک طرفه One way ANOVA و مقایسه های دوگانه با استفاده از آزمون Tukey HSD استفاده شد. سطح معنی داری 05/0 در نظر گرفته شد.

یافته ها

مقادیر ∆E، در سه گروه مورد بررسی، در جدول 1 آمده است. نتایج آزمون واریانس یک طرفه، نشان دهنده وجود اختلاف معنی دار بین این مقادیر بود(P <0.001).

نتایج آزمون Tukey نشان داد، اختلاف مقادیر∆E بین گلاس سرامیک لیتیوم دی سیلیکات(IPS emax CAD LT) و دو سرامیک زیرکونیای Zolid fx (P <0.001) و CubeX² DD(P =0.014) معنی دار بود. همچنین اختلاف میانگین ∆E بین دو گروه سرامیک زیرکونیا نیز معنی دار بود(P =0.013). نتایج مربوط به مقادیر مؤلفه های رنگی L,a,b در سه گروه سرامیکی در پس زمینه سفید در جدول 2، نشان داده شده است.

جدول 1 : میانگین و انحراف معیار مقادیر اختلاف رنگ (E∆) در سه گروه سرامیک مورد بررسی

جدول 2 : میانگین و انحراف معیار مؤلفه های رنگ در سه گروه مورد مطالعه بر روی پس زمینه سفید

بحث

نتایج مطالعه حاضر نشان داد، قابلیت پوشانندگی گلاس سرامیک تقویت شده با لیتیوم دی سیلیکات نسبت به دو سرامیک زیرکونیا با ترنسلوسنسی بسیار بالا، بیشتر می باشد. همچنین قابلیت پوشانندگی دو نوع زیرکونیا نیز با هم اختلاف معنادار داشت. بنابراین فرضیه صفر رد شد. Baldissara و همکاران⁽²³⁾ نشان دادند، قابلیت پوشانندگی دو نوع زیرکونیا با ترانسلوسنسی بالا نسبت بهIPS e.max CAD LT کمتر بوده و زیرکونیای Ultra Translucent وTranslucent Super ترانسلوسنسی بیشتری از گلاس سرامیک لیتیم دی سیلیکات دارند که همراستا با نتایج مطالعه حاضر بود. همچنین Skyllouriotis و همکاران⁽²⁴⁾ قابلیت پوشانندگی چند نوع سرامیک ونیر را بررسی نموده و نشان دادند IPS emax CAD LT و emax press LT بیشترین میزان پوشانندگی را دارا می باشند. در مطالعه دیگری نشان داده شد که لیتیوم دی سیلیکات دارای قدرت پوشانندگی ضعیفی در زیرساختارهای تیره می باشد و مقادیر L و a و b وابسته به نوع سمان نیز می باشد.⁽²⁵⁾ Harada و همکاران⁽¹⁶⁾ نشان دادند کهIPS emax CAD LT دارای ترانسلوسنسی بیشتری نسبت به انواع زیرکونیای با ترنسلوسنسی بالا می باشد که مغایر با نتایج مطالعه حاضر بود. در هر دو مطالعه، برند و درجه ترانسلوسنسی لیتیوم دی سیلیکات یکسان بود اما رنگ دیسک های لیتیم دی سیلیکات تفاوت داشت. در تحقیق حاضر از رنگ A2 و در مطالعه Harada و همکاران⁽¹⁶⁾ از رنگB1 استفاده شده بود. رنگ A2 کرومای بیشتر و ولیوی پایین تری نسبت به رنگ B1 داشت و بنابر این قابلیت پوشانندگی بیشتری نسبت به دیسک های با رنگB1 به علت پیگمان های بیشتر و ترنسلوسنسی کمتر دارا می باشد.⁽¹⁶⁾ دو مطالعه دیگر نیز ترنسلوسنسی بیشتر گلاس سرامیک لیتیم دی سیلیکات را در مقایسه با زیر کونیای با ترنسلوسنسی خیلی زیاد نشان دادند.^(26و20)

خصوصیات اپتیکال و ترانسلوسنسی سرامیک‌های دندانی تحت تأثیر ترکیب شیمیایی، ریزساختار، شکل و اندازه متوسط ذرات، توزیع فاز بلوری، انطباق شاخص های شکست فاز و ماتریس بلوری، روش های ساخت و تخلخل می باشد.⁽²⁷⁾ تفاوت عوامل مذکور در سرامیک های مورد استفاده می تواند علت تناقض در نتایج مطالعات باشد. ترنسلوسنسی گلاس سرامیک ها به مقدار کریستال ها و سایز آنها در مقایسه با طول موج نور برخوردی، بستگی دارد، همچنین به تفاوت در ایندکس شکست نور
کریستال های لیتیم دی سیلیکات و ماتریکس شیشه ای نیز وابسته است.^(28و3) در سرامیک IPS emax CAD LT طبق گفته سازنده، تعداد نانو کریستال های لیتیم فسفات و لیتیم زینک سیلیکات، افزایش یافته است. در نتیجه ایندکس شکست نور بین کریستال و ماتریکس شیشه ای، بیشتر شده و منجر به افزایش پخش نور و کاهش ترنسلوسنسی می گردد.⁽²⁴⁾ همچنین آرایش نامنظم کریستالی در IPS emax CAD LT عامل تفرق و شکست نور ذکر شده است که
می تواند علت قابلیت پوشانندگی بیشتر باشد.⁽²⁹⁾ وجود تخلخل در ساختار سرامیک نیز به علت تفاوت زیاد میان ایندکس شکست نور تخلخل و ماتریکس شیشه ای،
می تواند نقش مهمی در کاهش عبور نور ایفا کند.⁽³⁾

ترنسلوسنسی زیرکونیا وابسته به اندازه و شکل
کریستال ها،^(31و30) مقدار و نوع اجزا اضافه شده⁽³²⁾
روش های حرارت دهی، دما و شرایط اتمسفر به کار برده شده جهت سینترینگ^{(34 و 33 و30)} وجود تخلخل⁽³⁵⁾ و میزان فاز cubic⁽³⁶⁾ می باشد. به علت ترکیب و پروسه های ساخت متفاوت به کار گرفته شده توسط سازنده ها، نتایج مطالعات دارای اختلاف می باشند.

تخلخل های باقیمانده در مرز دانه های زیرکونیا، از طریق افزایش شاخص انکسار نور، اثر مخرب بر روی ترنسلوسنسی دارد.^{(38 و37)} کاربرد دمای سینترینگ بالا در دامنه 1510 تا 1550 درجه سانتیگراد، منجر به حذف
تخلخل ها و افزایش دانسیته می گردد.^(39و37) در مطالعه حاضر، دمای سینترینگ زیرکونیا طبق دستور سازنده، نزدیک به محدوده مذکور بود که می تواند عامل افزایش ترنسلوسنسی و کاهش قابلیت پوشانندگی باشد. همچنین افزایش دمای سینترینگ از طریق افزایش سایز ذرات و کاهش مرزبندی دانه ها، می تواند در افزایش ترنسلوسنسی مؤثر باشد.^(41و40و38)

همچنین، در زیرکونیای با ترنسلوسنسی زیاد، میزان فاز cubic، افزایش یافته است. ذرات زیرکونیا در این فاز، برخلاف فاز تتراگوتال، شاخص انکسار نور همگون داشته و پخش نور در مرز دانه ها، کاهش می یابد.^{(42و38 و37)}

تفاوت در قابلیت پوشانندگی دو نوع زیرکونیای مورد مطالعه در تحقیق حاضر، می تواند به دلیل تفاوت در ترکیب دو ماده و میزان متفاوت فاز cubic باشد. تفاوت معنا داری در مقادیر L در سه گروه مورد بررسی وجود نداشت که
می تواند نشان دهنده میزان والیوی تقریباً مشابه در گروه ها باشد. مقدار مؤلفه a، در Zolid fx نسبت به بقیه کمتر بود و مقدار مؤلفه b، در IPS emax CAD LT بیشتر بود. این
نشان دهنده تمایل بیشتر گلاس سرامیک لیتیم دی سیلیکات به رنگ زرد نسبت به Zolid fx می باشد، هرچند هر سه گروه سرامیک دارای رنگ مشابه A₂ بودند. تفاوت و برهمکنش هر سه مؤلفه همراه با متغیر های قبلاً ذکر شده، می تواند تعیین کننده ترنسلوسنسی و عامل تفاوت در قابلیت پوشانندگی سرامیک باشد. در شرایط بالینی، عوامل دیگری همچون کانتور، بافت سطحی، ضخامت رستوریشن و اپاسیتی سمان، در قابلیت پوشانندگی سرامیک مؤثر
می باشد. انجام مطالعات بالینی جهت ارزیابی ویژگی های نوری سرامیک های زیرکونیا با ترنسلوسنسی زیاد در رستوریشن های مونولیتیک با ضخامت های متفاوت و بر روی سوبستراهای مختلف، پیشنهاد میگردد.

نتیجه گیری

با توجه به محدودیت های مطالعه حاضر، قابلیت پوشانندگی IPS emax CAD LT بیشتر از دو سرامیک زیرکونیا با ترنسلوسنسی بسیار بالا بود. همچنین قابلیت پوشانندگی Zolid fx کمتر از DD Cube X² بود.

تشکر و قدردانی

این مطالعه برگرفته از پایان نامه شماره 6072 با حمایت معاونت پژوهشی و فناوری و بخش پروتز دانشکده دندانپزشکی یزد، انجام شده است؛ که بدین وسیله مراتب تقدیر و تشکر پژوهشگران، ابراز می گردد.