Güçlendirilmiş polietereterketon, zirkonya ve titanyum materyallerinden elde edilen implant üstü parsiyel hibrit protezlerin alt yapılarının termomekanik yaşlandırma sonrası marjinal uyum, kırılma dayanımları ve kırılma tipleri açısından değerlendirilmesi

Abstract

Bu in vitro çalışmanın amacı güçlendirilmiş PEEK, zirkonya ve titanyum (Ti-6Al-4Va) materyallerinden CAD/CAM tekniği ile üretilen implant üstü parsiyel hibrit protez alt yapılarının 5 yıllık klinik kullanımı yansıtan termomekanik yaşlandırma işlemi sonrasında sağ kalım oranları, marjinal uyum (pasif ve vertikal uyum), kırılma dayanımları ve başarısızlık tiplerinin değerlendirilmesidir. Parsiyel dişsiz mandibular modele 2 implant (Nobel Biocare) yerleştirilerek ana model elde edilmiştir. Altyapı planlaması (Exocad 2.3 Matera ) prepare edilmiş diş formu içerecek şekilde yapılmıştır. Toplamda 30 adet örnek güçlendirilmiş PEEK (BioHPP), zirkonya (Whitepeaks Dental Solutions) ve Ti-6Al-4Va (kontrol) (Whitepeaks Dental Solutions) materyallerinden, 3 grup (n=10) oluşturacak şekilde üretilmiştir (Yenemak D30) . PEEK ve Zirkonya grupları, üretici firma tarafından üretilen titanyum ara parçalar (snap coping, Nobel Biocare) üzerine simante edilerek (DTK adhesive) oluşturulmuştur. Örneklere çiğneme simülatöründe (SD Mechatronik Chewing Simulator CS-4) 1.200.000 siklusta 120 N ve 1.6Hz 'de ve 5-55ºC de termomekanik yaşlandırma işlemi uygulanmıştır. Üretilen altyapıların yaşlandırma sonrası multi-ünit analoglar ile olan marjinal uyumu (pasif ve vertikal uyum) stereo mikroskop ile ölçülmüştür. Örneklerin kırılma dayanımları ve kırılma tipleri universal test cihazı ve stereo mikroskop kullanılarak saptanmıştır. Verilerin değerlendirilmesinde tek yönlü ANOVA ve Tukey post-hoc testi kullanılmıştır (α =0.05). Termomekanik yaşlandırma işlemleri sırasında ve sonrasında sadece PEEK alt yapılarda makine ucunun temas ettiği bölgede deformasyonlar görülmüş olup gruplarda sağ kalım oranı %100 olarak belirlenmiştir. Örneklerin ortalama pasif uyum ve standart sapma değerleri sırası ile PEEK, Zirkonya ve Titanyum grubu için; 70,89 ±19,64 µm, 49,26 ±16,21µm ve 91,26 ±24,20 µm; ortalama vertikal uyum ve standart sapma değerleri ise sırası ile PEEK, Zirkonya ve Titanyum grubu için; 23.74±4.62 µm, 32.96±8.71 µm ve 52.55±10.63 µm olarak bulunmuştur. Pasif uyum açısından Zirkonya ve Titanyum grupları arasında (p<0.001), vertikal uyum açısından da Titanyum grubu, ile PEEK ve Zirkonya grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur (p<0.001). Örneklerin ortalama kırılma dayanımları değerlendirildiğinde en düşük değer sırası ile PEEK (3449 ±486 N), Zirkonya (7319 ±1385 N) ve Titanyum (14800 ±3442 N) grubunda bulunmuştur. Her 3 grup arasında da anlamlı istatistiksel fark bulunmuştur (p<0.001). PEEK grubunda en çok altyapıda deformasyon ile desimantasyon, zirkonya grubunda en çok desimantasyon ile altyapı kırığı ve titanyum grubunda en çok vida kırığı ile altyapı deformasyonu görülmüştür. Gruplar termomekanik yaşlandırma işlemi sonrası ideal pasif uyum değerlerini (25 µm' dan az) sağlayamamakla birlikte, vertikal uyumları klinik olarak kabul edilebilir değerlerde bulunmuştur. Grupların kırılma dayanımları ise fizyolojik çiğneme kuvvetlerinin üzerindedir. Çalışmamızda, PEEK ve zirkonya materyallerinin alternatif parsiyel hibrit protez altyapısı olarak kullanılabilir olduğu gösterilmiştir.

Aim of this study is to evaluate the survival rate, marginal adaptation, (both passive and vertical fit), fracture strength and failure types after 5 years thermomechanical aging process of hybrid prosthesis which were manufactured by CAD/CAM technology from materials of reinforced PEEK, zirconia and titanium materials. The master model is fabricated by insertion of 2 implants (Nobel Biocare). Impression was taken from the master model and study models were prepared, scanned in laboratory scanner and the framework planning (Exocad 2.3 Matera ) were made including the prepared tooth form. 30 framework, divided into 3 groups (n=10), were manufactured from reinforced PEEK (BioHPP), Zirconia (Whitepeaks Dental Solutions) and Titanium (Whitepeaks Dental Solutions). PEEK and zirconia groups were fabricated after titanium sleeves (Nobel Biocare) were cemented (DTK adhesive) on them. Models were undergone thermomechanical aging procedure (SD Mechatronik Chewing Simulator CS-4), in 1.2x106 cycle, 120 N and 1.6 Hz, 5-55ºC. Survival rates were evaluated during and afterwards the aging procedure. After the aging procedure, the marginal adaptation measurement (passive and vertical fitness) between multiunit analogue and framework were done in microscope (n=18, in total 810 measurement). The fracture strength of the study groups and breakage types were evaluated by stereo microscope. The data were analyzed using one sided ANOVA and Tukey post-hoc test (α =0.05). During and after the thermomechanical aging, deformations were seen in the parts that machine's steel ball touches, however decementation, deformation, fracture and screw loosening weren't seen; survival rate was recorded as %100. The mean values of passive fit and standard deviation of the study groups were given as in order; PEEK, zirconia and titanium groups; 70,89 ±19,64 µm, 49,26 ±16,21µm ve 91,26 ±24,20 µm. The mean vertical fit and standard deviation were 23.74±4.62 µm, 32.96±8.71 µm ve 52.55±10.63 µm. By means of passive fit, zirconia and titanium groups were found to be statistically different from each other (p<0.001) and by means of vertical fit titanium group was statistically different from zirconia and PEEK group. (p<0.001) The mean values of fracture strength were as follow, PEEK (3449 ±486 N), Zirconia (7319 ±1385 N) and Titanium (14800 ±3442 N). These values were found to be statistically different from each other(p<0.001). In PEEK group deformation with decementation, in zirconia group decementation with framework fracture and in titanium group screw fracture with framework deformation were the most seen failure types. Despite the fact that after thermomechanical aging procedure the groups couldn't reach the ideal passive fit values (less than 25 µm), vertical fit were found to be acceptable. Groups' fracture strength were higher than physiological chewing forces. In our study, it is shown that PEEK and zirconia materials with prefabricated titanium sleeves can be good alternatives for hybrid prosthesis framework.